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Anais do 5º Congresso Internacional sobre Patologia e Reabilitação de Estruturas CINPAR 2009 Junho / 2009 Avaliação das estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho com vistas a Copa do Mundo de 2014 Evaluation of the structures of concrete of the compound Mineirão and Mineirinho with views the World cup of 2014 José Eduardo de Aguiar (1); Evandro Cássio de Souza (1); Ana Carolina Lamego (1) Ítalo Lara Toscano Barreto (2); Otávio de Borba Vieira (2) (1) Recuperação Serviços Especiais de Engenharia Ltda. Rua Paulo Afonso, nº 225, Bairro Santo Antônio, Cep 30350-060, Belo Horizonte / Minas Gerais. Email: recuperacao@recuperacao.com.br (2) Solução Engenharia. Rua Alabastro, 278, Bairro Sagrada Família, Cep 31030-080 , Belo Horizonte / Minas Gerais. Email: [email protected] Resumo Este trabalho apresenta as técnicas utilizadas para avaliar as estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho com vistas a realização de jogos de futebol na Copa do Mundo de 2014. São mostradas as principais patologias encontradas e os ensaios realizados durante as inspeções onde foram utilizadas técnicas eletroquímicas, ultra-sonografia, laboratoriais, etc. Com base nos resultados apurados é apresentado o estudo a previsão de vida útil das estruturas e o programa de estatística utilizado. São descritos os princípios básicos que nortearam o projeto de recuperação e proteção das estruturas dos estádios, onde foi previsto o uso de materiais de última geração, como as mantas de PVC e a POLIUREIA de forma que as estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho estejam adaptadas às exigências que uma competição desta envergadura demanda. Palavras-chave: Concreto, Estádio, Recuperação, Estruturas. Abstract This work presents the techniques used to evaluate the concrete structures of the Mineirão and Mineirinho compounds, having in sight the soccer games that will happen during the World Cup of 2014. It is shown here the main pathologies identified and the tests used during the inspections, tests that make use of electrochemistry techniques, ultrasonography, laboratories, etc. ANAIS DO 5º CONGRESSO INTERNACIONAL SOBRE PATOLOGIA E REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS – CINPAR 2009 – 5oCINPAR0000 1

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Avaliação das estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho com vistas a Copa do Mundo de 2014

Evaluation of the structures of concrete of the compound Mineirão and Mineirinho with views the World cup of 2014

José Eduardo de Aguiar (1); Evandro Cássio de Souza (1); Ana Carolina Lamego (1)Ítalo Lara Toscano Barreto (2); Otávio de Borba Vieira (2)

(1) Recuperação Serviços Especiais de Engenharia Ltda. Rua Paulo Afonso, nº 225, Bairro Santo Antônio, Cep 30350-060, Belo Horizonte / Minas Gerais. Email: [email protected]

(2) Solução Engenharia. Rua Alabastro, 278, Bairro Sagrada Família, Cep 31030-080 , Belo Horizonte / Minas Gerais. Email: [email protected]

ResumoEste trabalho apresenta as técnicas utilizadas para avaliar as estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho com vistas a realização de jogos de futebol na Copa do Mundo de 2014. São mostradas as principais patologias encontradas e os ensaios realizados durante as inspeções onde foram utilizadas técnicas eletroquímicas, ultra-sonografia, laboratoriais, etc.

Com base nos resultados apurados é apresentado o estudo a previsão de vida útil das estruturas e o programa de estatística utilizado. São descritos os princípios básicos que nortearam o projeto de recuperação e proteção das estruturas dos estádios, onde foi previsto o uso de materiais de última geração, como as mantas de PVC e a POLIUREIA de forma que as estruturas de concreto do complexo Mineirão e Mineirinho estejam adaptadas às exigências que uma competição desta envergadura demanda.

Palavras-chave: Concreto, Estádio, Recuperação, Estruturas.

AbstractThis work presents the techniques used to evaluate the concrete structures of the Mineirão and Mineirinho compounds, having in sight the soccer games that will happen during the World Cup of 2014. It is shown here the main pathologies identified and the tests used during the inspections, tests that make use of electrochemistry techniques, ultrasonography, laboratories, etc.

Based on the results found, it is presented here the study of the forecast of useful life of the structures and the statistics software used. It is also described here the basic principles that guided this project of repair and protection of the structures in the Stadiums. Where it was predicted application of the latest high-tech materials, such as PVC blankets and Poliureia, in a way that the concrete structures of the Mineirão and Mineirinho compounds will be adapted to the demands that this eno competition requires.

Keywords: Concrete, Stadium, Repair, Structures.

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1. Introdução

Este trabalho refere-se aos serviços de prospecções nas estruturas de concreto do Estádio Governador Magalhães Pinto (Mineirão) localizado na Avenida Antônio Abrahão Caram, Pampulha, Belo Horizonte.

Os serviços tiveram como objetivo avaliar o estado atual das estruturas de concreto do Estádio, identificando e caracterizando as anomalias existentes, pesquisando e diagnosticando as possíveis causas para o surgimento das patologias, determinando a vida útil do concreto e definindo as intervenções necessárias para corrigir as anomalias e proteger as estruturas, garantindo a segurança e o desempenho, subsidiando de informações o Governo do Estado de Minas Gerais nas decisões relativas à Copa do Mundo de Futebol de 2014 no que concerne ao Estádio do Mineirão.

2. Principais características das estruturas

O Mineirão possui uma estrutura especial em pórtico, em forma de falsa elipse, tendo o eixo maior 275,0 metros e o menor 217,0 metros. É constituído por 88 pórticos de concreto armado, distribuídos em 28 setores, separados entre si por juntas de dilatação. O Estádio do Mineirão foi inaugurado em setembro de 1965 e encontra-se localizado dentro de um ambiente com classe de agressividade II, moderado (ambiente urbano), de acordo com a Norma Brasileira NBR 6118:2003.

3. Ensaios realizados e metodologias utilizadas

Os trabalhos de campo podem ser divididos em três partes: as inspeções visuais, os ensaios de campo e os ensaios de laboratório.

As inspeções visuais detalhadas foram feitas em todas as superfícies externas e internas das estruturas em concreto com objetivo de identificar e cadastrar as anomalias visíveis.

Os ensaios de campo e laboratoriais foram divididos por níveis e setores. No Mineirão existem 28 setores, numerados de 1 a 28, divididos em 7 níveis, também numerados de 1 a 7. A quantidade de ensaios foi igualmente dividida pelos 28 setores, de forma a se obter uma amostragem bem representativa de todos os elementos estruturais.

3.1. Ensaios de campo3.1.1. Medição das espessuras das camadas de cobrimento das armaduras

A localização das armaduras e a medição das espessuras das camadas de cobrimento das barras de aço foram feitas através do aparelho PS-20 da Hilti. Trata-se de um detector de metais de alta precisão, que através de sensores eletromagnéticos, mostra

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em seu visor digital a localização e a profundidade das armaduras a partir de um rastreamento na superfície do concreto.

3.1.2. Extração de corpos de prova cilíndricos

Foram feitas extrações de corpos de prova cilíndricos, abrangendo os diversos níveis e setores. Foram utilizadas extratoras elétricas com sonda rotativa providas de coroa de diamantes, de forma que os testemunhos fossem removidos íntegros, sem aquecimento excessivo e grandes vibrações. Os procedimentos foram feitos de acordo com a Norma Brasileira ABNT 7680:2007– Extração, preparo e ensaio de testemunhos de concreto.

3.1.3. Ensaios de ultra-sonografia

Avaliação da homogeneidade e compacidade do concreto foi realizada através de ensaios de ultra-sonografia, que consiste em medições do tempo de propagação de pulsos ultra-sônicos no interior do concreto do elemento estrutural investigado. Trata-se de uma tecnologia normatizada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas através da NBR 8802 – Concreto Endurecido – Determinação da Velocidade de Propagação de Onda Ultra-sônica –1985.

As medições foram realizadas por via indireta, ou seja, os transdutores foram instalados na mesma face, a uma distância entre si de 30,0 cm, sendo as leituras dos tempos de pulsos longitudinais apresentadas em micro-segundos (s).

3.1.4. Avaliação da corrosão das armaduras por técnicas eletroquímicas (GECOR)

Para avaliar a presença de corrosão em alguns elementos estruturais do Mineirão através de técnicas eletroquímicas, foi utilizado o equipamento GECOR.

O GECOR fornece valores de potencial de corrosão (Ecorr) como análise qualitativa e de referência para o monitoramento das estruturas, mede a resistividade do concreto, parâmetro de grande influência na cinética da corrosão, determina valores de Taxa de Corrosão (Icorr), de grande importância para a avaliação quantitativa da corrosão como parâmetro de durabilidade da estrutura, além de permitir a estimativa da vida útil residual dos elementos.

3.2. Ensaios de laboratório

3.2.1. Medição da profundidade de carbonatação

A comprovação das áreas carbonatadas foi realizada através da aspersão de um indicador de pH, a fenolftaleína, sobre as superfícies dos corpos de prova. Quando do uso de fenolftaleína, as regiões mais alcalinas apresentam-se com cor violeta, enquanto as áreas carbonatadas, menos alcalinas, ficam são incolor.

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3.2.2. Resistência à compressão axial

Os corpos de prova são levados à prensa elétrica para serem rompidos à compressão axial. Antes de realizar o ensaio as bases dos testemunhos são preparadas conforme especifica a Norma Brasileira ABNT 5738. Depois de preparados os corpos de prova são rompidos à compressão de acordo com o estabelecido na Norma Brasileira ABNT NBR 5739. A resistência à ruptura é calculada em função da razão entre a altura e o diâmetro médio do testemunho, conforme ABNT 7680.

3.2.3. Determinação do módulo de elasticidade

Os corpos de prova são devidamente faceados e submetidos a carregamentos para determinar o módulo de deformação, de acordo com a ABNT NBR 8522:1984 – Concreto – Determinação do módulo de deformação estática e diagrama de tensão deformação.

3.2.4. Determinação do teor de cloretos e sulfatos

A medição de cloretos e sulfatos incorporados ao concreto é feita em amostras de pó retiradas dos corpos de prova, em diferentes profundidades da estrutura, e a análise quantitativa é feita por via química utilizando as especificações ASTM C114 – 03 e ASTM C1218/C1218M - 99.

4. ANÁLISE DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS

4.1. Denominação dos principais elementos estruturais

No desenho abaixo está descrito a denominação dos principais elementos de concreto que compõem a estrutura do Mineirão e que foram objetos de inspeção e ensaios.

Figura 1 – Localização dos elementos estruturais.

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4.2. Inspeção visual para cadastramento das patologias nos elementos principais4.2.1. Pilares externos

Os pilares externos são os elementos que sustentam a maior parte da estrutura. Neles foram verificadas muitas áreas com segregação, evoluindo para armaduras expostas, muitas em processo de corrosão. Foram observados também ninhos de brita devido à fuga de nata pelas frestas das fôrmas de madeira. Os pilares externos encontram-se protegidos por uma pintura hidrofugante a base de silano/siloxano, impregnada na superfície do concreto, transparente, com pouco brilho.

4.2.2 Vigas da cobertura

Estes elementos são os prolongamentos dos pilares externos, sendo responsáveis por sustentar as lajes de cobertura. A maioria das vigas de cobertura está pintada com um revestimento com base de polímeros.

Nelas foram verificadas áreas com segregações e exposição de armadura em processo de corrosão, em geral, devido ao pouco cobrimento das barras de aço. As juntas de dilatação entre as vigas de cobertura estão protegidas com rufos metálicos feitos com chapas galvanizadas, parafusadas nos elementos.

4.2.3. Lajes da cobertura

Na face inferior das lajes de arquibancada foram verificadas áreas com armaduras expostas em processo de corrosão, sendo visível o pouco cobrimento das armaduras. A maior concentração destas patologias encontra-se nos extremos das lajes e ao longo das juntas de dilatação. Verificam-se fissuras e vestígios de infiltração em algumas áreas das lajes.

Em sua face superior observam-se duas situações: lajes com e sem proteção mecânica. Nos setores onde existe a proteção mecânica, verifica-se a ausência de sistemas de impermeabilização entre a laje e a capa de revestimento, mas constata-se a presença de uma pintura de base betuminosa sobre o revestimento.

Nas lajes sem proteção, não foram observadas nenhum tipo de pintura ou proteção. Em algumas áreas localizadas foram cadastradas armaduras expostas em processo de corrosão devido ao pouco, ou nenhum, cobrimento das barras de aço.

4.2.4. Vigas-parede

As vigas-parede estão localizadas na parte mais alta dos pilares externos, interligando-os. Foram observadas várias áreas com ninhos de brita e armaduras expostas devido à

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segregação do concreto e fuga de nata de cimento pelas frestas das fôrmas, além de corrosão de armadura por falta de cobrimento. Mas as patologias mais relevantes foram as fissuras, passantes, a maioria tendo o sentido diagonal.

4.2.5. Vigas-guarda corpo

Existem duas linhas de vigas-guarda corpo, localizadas abaixo das vigas-parede. Foram observadas várias áreas com ninhos de brita e armaduras expostas devido à segregação do concreto e fuga de nata de cimento pelas frestas das fôrmas, além de corrosão das armaduras por falta de cobrimento.

Nestas vigas existem consoles de concreto que sustentam as lajes de circulação. Constata-se que praticamente todos os consoles já sofreram intervenção de reparos anteriormente, não sendo encontrados problemas nestas intervenções.

4.2.6. Lajes de arquibancadas e da geral

Nas lajes das arquibancadas foi verificada uma camada de argamassa para regularizar as superfícies horizontais das arquibancadas. Esta regularização não foi feita nas faces verticais. Nas lajes da geral também foram identificadas uma argamassa de regularização. A inspeção constatou que as argamassas de regularização estão trincadas, e em muitos pontos, encontram-se destacadas do concreto.

Nas faces verticais das lajes das arquibancadas foram observadas áreas com armaduras expostas em processo de corrosão devido às baixas espessuras de cobrimento. As inspeções nas faces inferiores das arquibancadas mostraram que estas áreas, por serem internas, portando livres da agressividade ambiental, estão em bom estado de conservação. Mas foram localizadas algumas poucas áreas com armaduras expostas, sem corrosão, devido a falhas de construção.

Muitas das juntas de dilatação das lajes das arquibancadas estão seladas com mastiques, sendo observadas falhas em vários pontos, além de trechos sem selagem.

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Figura 2 – Vista das lajes e vigas de cobertura Figura 3 – Vista das lajes de arquibancadas.

4.3. Ensaios de campo e laboratório

4.3.1. Método utilizado para a análise estatística dos resultados

Os resultados dos ensaios foram submetidos a uma análise estatística de dados para melhor visualização e compressão das informações obtidas. Para isto foi utilizado o Software Statistic 6.

Dentro das diversas técnicas disponíveis para exame e interpretação dos dados, optou-se pela utilização do diagrama “box-plot”. Consiste em um retângulo definido pelo primeiro e pelo terceiro quartis de dados, ou seja, mostra onde está localizada a maioria dos resultados. O valor central é dado pela mediana, que aparece no centro do retângulo. O gráfico ainda fornece os limites inferiores e superiores daquele banco de dados, que elimina automaticamente os resultados dispersos, considerados “outliers”.

4.3.2. Medição da espessura de cobrimento das armaduras

As medições das espessuras das camadas de cobrimento das armaduras mostraram a existência de uma falta de uniformidade entre os diversos elementos estruturais analisados, conforme tabela abaixo, onde os cobrimentos são as medianas fornecidas pelos gráficos box-plot, apresentados na sequência:

Tabela 1 – Medição das espessuras de cobrimentos das armaduras.Elemento estrutural Cobrimento (mm)

Pilares externos 26,5Viga de cobertura 16,9Laje de cobertura 10,6

Vigas-parede 22,3Vigas-guarda corpo 25,5

Os menores cobrimentos estão localizados nas vigas e lajes da cobertura, onde os valores encontrados estando bem abaixo das recomendações da Norma Brasileira em vigor atualmente, ABNT NBR 6118, que preconiza um cobrimento mínimo de 25 mm para lajes e 30 mm para vigas e pilares para as estruturas dentro da classe de agressividade II (urbana).

Os demais elementos, apesar de possuírem cobrimentos bem maiores, ainda assim, estão abaixo dos 30 mm exigidos pela Norma.

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Figura 4 – Medição da espessura de cobrimento das armaduras dos pilares externos.

Figura 5 – Medição da espessura de cobrimento das armaduras das vigas de cobertura.

Figura 6 – Medição da espessura de cobrimento das armaduras das lajes de cobertura.

Figura 7 – Medição da espessura de cobrimento das armaduras da viga parede.

Figura 8 – Medição da espessura de cobrimento das armaduras dos guarda corpos.

4.3.3. Medição da profundidade de carbonatação

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Os resultados obtidos através das medianas dos gráficos box-plot foram:

Tabela 2 – Medição da profundidade de carbonatação.Elemento estrutural Carbonatação (mm)

Pilares externos 10Viga de cobertura 0Laje de cobertura 0

Vigas-parede 10Vigas-guarda corpo 10

As maiores profundidades das frentes de carbonatação mostram que elas estão em média 10 mm nos pilares externos e nas vigas-parede e guarda corpo.

As medianas dos resultados das vigas e lajes de cobertura indicam que a profundidade de carbonatação é de 0 mm. Como estes elementos possuem algum tipo de revestimento ou pintura, e a maioria dos ensaios foi feita em áreas revestidas, é natural que o resultado caminhe para a nulidade devido à interferência das barreiras existentes, puxando a mediana para a marca zero. Mas os resultados dos ensaios feitos em áreas expostas, sem proteção, indicam que a carbonatação está com 10 mm, acompanhando os demais elementos ensaiados.

Figura 9 – Medição da profundidade de carbonatação dos pilares externos.

Figura 10 – Medição da profundidade de carbonatação das vigas de cobertura.

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Figura 11 – Medição da profundidade de carbonatação das lajes de cobertura

Figura 12 – Medição da profundidade de carbonatação das vigas paredes.

Figura 13 – Medição da profundidade de carbonatação dos guarda corpos

4.3.4. Ultra-sonografia

Os ensaios foram realizados em áreas com maior solicitação de carga para verificar a existência de vazios ou fissuras em pontos estratégicos que poderiam comprometer os elementos estrutura.

Os resultados encontrados foram satisfatórios e as distorções foram motivadas por fatores que não interferem de forma relevante na estabilidade ou integridade dos elementos investigados

Figura 14 – Ensaios de ultra-sonografia.4.3.5 Resistência à compressão axial

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O objetivo deste ensaio é verificar o nível atual de resistência à compressão do concreto dos diversos elementos estruturais do Mineirão, subsidiando informações para futuros trabalhos de reforço da estrutura.

A mediana dos resultados indica que pode-se considerar como resistência média o valor de 38,4 MPa, bem superiora à resistência de projeto que era de 18 MPa.

Figura 15 – Ensaios para a verificação da resistência a compressão axial.

4.3.6 Módulo de elasticidade

O objetivo deste ensaio é verificar o nível atual do módulo de elasticidade do concreto dos diversos elementos estruturais do Mineirão, subsidiando informações para futuros trabalhos de reforço da estrutura. A mediana dos resultados indica que pode-se considerar como módulo de elasticidade médio o valor de 28,2 GPa.

Figura 16 – Ensaios para a verificação do módulo de elasticidade.

4.3.7 Teor e cloretos e sulfatos

O objetivo deste ensaio é verificar o nível do teor de cloretos e sulfatos incorporados ao concreto, avaliando se a quantidade existente interfere na durabilidade do concreto.

Os resultados indicam que é pequena a quantidade de cloretos e sulfatos existentes no interior dos elementos estruturais, não havendo contaminação que possa causar o despassivamento das armaduras. Figura 17 – Ensaio para a verificação do teor de

sulfatos.

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4.3.8. Avaliação da corrosão das armaduras por técnicas eletroquímicas (GECOR)

Os pilares onde foram realizados os ensaios possuíam um sistema de proteção para o concreto tipo hidrorepelente que foi removido na região do ensaio. Os valores obtidos nos ensaios de Potencial de Corrosão e Resistividade foram condizentes com a condição observada, indicando baixa probabilidade de corrosão (5%) e risco de corrosão “desprezível”.

Apesar dos valores obtidos, o ensaio de determinação da taxa de corrosão indicou a existência de corrosão em andamento com velocidade “baixa a moderada”.

5. DIAGNÓSTICO ESTRUTURAL E PRINCIPAIS TERAPIAS RECOMENDADAS5.1. Avaliação geral das estruturas do Mineirão

O Mineirão está localizado em uma área com baixa densidade ocupacional, o que confere um microclima de pouca agressividade ambiental às estruturas de concreto. O estádio foi inaugurado em 1965, e naquele tempo o parâmetro para avaliar a qualidade de um concreto era sua resistência à compressão aos 28 dias e não sabiam que o material concreto armado era tão sensível ao meio ambiente que o cerca.

Por desconhecimento técnico dos mecanismos de degradação do concreto, compreensível naquela época, ocorreram algumas falhas na camada de proteção das armaduras, devido a fuga de nata entre as frestas das fôrmas de madeiras, ninhos de brita devido à segregação do concreto durante o lançamento e adensamento e, principalmente, deficiência da espessura desta camada de concreto. Estas falhas construtivas foram responsáveis pelo surgimento de manifestações patologias, que interferiram na durabilidade da estrutura, mas passíveis de recuperação. Os destacamentos de concreto em elementos mais altos, como na laje de cobertura e nos pilares externos, podem cair sobre os torcedores, causando sérios acidentes.

A baixa agressividade ambiental, em conjunto com os sistemas protetores das pinturas e revestimentos, contribuiu, e muito, para que a severidade das patologias fosse moderada.

Além das patologias já citadas, foram observados também muitos vestígios de infiltração nas lajes de cobertura em função da deficiência, ou mesmo a inexistência, de sistemas de impermeabilização. Os rufos instalados sobre as juntas de dilatação mostraram falhos, principalmente nas emendas das chapas e nos parafusos.

As fissuras existentes nas vigas-parede têm como origem uma deficiência de armaduras, mas não comprometem a estabilidade dos elementos, interferindo somente na durabilidade do concreto.

As lajes das arquibancadas estão em bom estado, principalmente as faces protegidas. As faces superiores verticais estão em pior situação devido a corrosão de armaduras em ANAIS DO 5º CONGRESSO INTERNACIONAL SOBRE PATOLOGIA EREABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS – CINPAR 2009 – 5oCINPAR0000

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áreas localizadas. Deve-se ressaltar que as argamassas de regularização estão trincadas e em muitos pontos soltando. As selagens das juntas de dilatação apresentam deficiências que precisam ser corrigidas, pois caso penetre algum material incompressível no seu interior, pode causar tensões não previstas, causando esborcinamentos nas juntas.

Os pilares e paredes internas de corredor estão pintados ou chapiscados e em geral estão em bom estado de conservação.

5.2. Previsão de vida útil das estruturas de concreto5.2.1. Modelo adotado

Nos últimos anos tem ocorrido um interesse crescente pelo desenvolvimento de modelos para estimar o tempo de vida útil das estruturas de concreto. Neste trabalho adotaremos o modelo de previsão de vida útil onde a velocidade de carbonatação é proporcional à raiz quadrada do tempo. Através desse modelo adotado, gera-se um gráfico a partir de informações sobre o tempo de exposição, espessura da camada de cobrimento das armaduras e da profundidade da frente de carbonatação.

As abscissas dos gráficos referem-se ao tempo de exposição em anos, sendo o ano zero a data de construção da obra, enquanto as ordenadas são as profundidades do concreto, sendo zero a superfície externa. A curva gerada mostra como a frente de carbonatação penetra no concreto do elemento estudado a partir de sua superfície. Quando a linha da frente de carbonatação atingir toda a espessura da camada de cobrimento do elemento estudado, estará determinado o fim de sua vida útil de projeto. A partir deste ponto, que é obtido na abscissa do gráfico, ocorrerá a despassivação das armaduras e iniciará o processo corrosivo.

5.2.2. Previsão de vida útil de projeto dos pilares externos

Premissas adotadas para a geração do gráfico: Carbonatação: 10 mm Espessura da camada de cobrimento das armaduras: 26,58 mm Tempo de exposição: 44 anos (considerando como data de construção 1965)

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Previsibilidade de profundidade de carbonatação (REC 50)

0

5

10

15

20

25

30

- 50 100 150 200

Tempo (anos)

Pro

fun

did

ad

e (

mm

)

Figura 18 – Modelo de previsão de vida útil dos pilares externo.

Resultado: A vida útil prevista é de 155 anos a partir da data de construção, quando a camada de cobrimento estará totalmente carbonatada (26,58 mm)

5.2.3. Previsão de vida útil de projeto das vigas da cobertura

Premissas adotadas para a geração do gráfico: Carbonatação: 10 mm Espessura da camada de cobrimento das armaduras: 16,91 mm Tempo de exposição: 44 anos (considerando como data de construção 1965)

Previsibilidade de profundidade de carbonatação (REC 50)

024

68

1012

141618

- 10 20 30 40 50 60 70

Tempo (anos)

Pro

fun

did

ad

e (

mm

)

Figura 19 – Modelo de previsão de vida útil das vigas da cobertura.

Resultado: A vida útil prevista é de 63anos a partir da data de construção, quando a camada de cobrimento estará totalmente carbonatada (16,91 mm)

5.2.4. Previsão de vida útil de projeto das lajes da coberturaPremissas adotadas para a geração do gráfico:

Carbonatação: 10 mm Espessura da camada de cobrimento das armaduras: 10,66 mm Tempo de exposição: 44 anos (considerando como data de construção 1965)

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6

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10

12

- 10 20 30 40 50 60

tempo (anos)

Pro

fun

did

ade

(mm

)

Figura 20 – Modelo de previsão de vida útil das lajes da cobertura.Resultado: A vida útil prevista é de 50anos a partir da data de construção, quando a camada de cobrimento estará totalmente carbonatada (10,66 mm)

5.2.5. Previsão de vida útil de projeto das vigas parede

Premissas adotadas para a geração do gráfico: Carbonatação: 10 mm Espessura da camada de cobrimento das armaduras: 22,30 mm Tempo de exposição: 44 anos (considerando como data de construção 1965)

Previsibilidade de profundidade de carbonatação (REC 50)

0

5

10

15

20

25

- 20 40 60 80 100 120

Tempo (anos)

Pro

fun

did

ad

e (

mm

)

Figura 21 – Modelo de previsão de vida útil das vigas parede.Resultado: A vida útil prevista é de 110 anos a partir da data de construção, quando a camada de cobrimento estará totalmente carbonatada (22,30 mm)

5.2.6. Previsão de vida útil de projeto das vigas guarda corpo

Premissas adotadas para a geração do gráfico: Carbonatação: 10 mm Espessura da camada de cobrimento das armaduras: 25,50 mm Tempo de exposição: 44 anos (considerando como data de construção 1965)

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Anais do 5º Congresso Internacional sobre Patologia e Reabilitação de Estruturas

CINPAR 2009

Junho / 2009

Previsibilidade de profundidade de carbonatação (REC 50)

0

5

10

15

20

25

30

- 50 100 150 200

Tempo (anos)

Pro

fun

did

ade

(mm

)

Figura 22 – Modelo de previsão de vida útil das vigas guarda corpo.Resultado: A vida útil prevista é de 143 anos a partir da data de construção, quando a camada de cobrimento estará totalmente carbonatada (25,50 mm)

5.2.7 Comentários

A previsão de vida útil é o período de tempo necessário para que toda a camada de cobrimento das armaduras seja carbonatada, conhecido como período de iniciação, e ocorra a despassivação das armaduras, o que provoca o início do processo corrosivo das armaduras, encerrando a vida útil de projeto.

A previsão é dada em anos, sendo o ano zero a data de construção, que para efeito deste estudo foi considerado 1965. Por exemplo, uma previsão de vida útil de 50 anos, caso das lajes de cobertura, significa 50 anos a partir de 1965. Portanto a data provável do despassivamento das armaduras das lajes de cobertura é 2015.

O término da vida útil de projeto não significa que a estrutura vai entrar em colapso, e sim que os elementos de concreto de forma generalizada estarão em início de corrosão, período que é denominado vida útil de serviço.

Fazendo uma análise das previsões de vida útil do Mineirão observamos que os pilares externos, vigas-parede e vigas-guarda corpo estão em situação confortável, mas que as vigas e lajes de cobertura possuem poucos anos pela frente.

5.3. Terapias recomendadas para as estruturas de concreto

Em função dos resultados obtidos nas inspeções visuais, nas análises estatísticas dos ensaios de campo e laboratório, e nas previsões de vida útil de projeto, apresentamos uma síntese das principais terapias recomendadas para recuperar e proteger as estruturas de concreto do Mineirão, de forma que a vida útil residual seja de 30 anos, desde que sejam feitas as inspeções e manutenções previstas.

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Anais do 5º Congresso Internacional sobre Patologia e Reabilitação de Estruturas

CINPAR 2009

Junho / 2009

Lixamento de todas as superfícies expostas, internas e externas, removendo-se integralmente todas as pinturas, revestimentos existentes, desmoldantes antigos e contaminações;

Lavagem de água sob pressão de todas as superfícies expostas, internas e externas, para remoção das poeiras e outros resíduos;

As áreas com segregação devem ser removidas e reconstituídas com argamassa polimérica com inibidor de corrosão;

As áreas com armaduras expostas, com ou sem processo de corrosão, devem receber tratamento localizado, sendo reconstituídas com argamassa polimérica com inibidor de corrosão;

Aplicar inibidor de corrosão em todas as superfícies expostas, internas e externas, inclusive as faces verticais (espelho) das arquibancadas;

Aplicar estuque de argamassa cimentícia nas superfícies externas preenchendo somente nas áreas com bolhas e pequenas cavidades, exceto nas arquibancadas e face superior da laje de cobertura que terão outro revestimento;

Aplicar um revestimento protetor em todas as superfícies externas, transparente, exceto nas arquibancadas e face superior da laje de cobertura, de forma a manter a fachada de concreto aparente, uma vez que se trata de obra tombada por organismos de preservação de patrimônios públicos;

Impermeabilizar a laje de cobertura com manta de PVC, sem remover os sistemas existentes;

Remover os rufos das juntas de dilatação da cobertura e instalar novos rufos com chapas galvanizadas;

Remover as selagens das juntas de dilatação das lajes das arquibancadas e reconstituí-las com reforço de borda;

Remover as áreas danificadas das argamassas de regularização das lajes das arquibancadas e reconstituir com argamassa de cimento;

Remover todas as cadeiras e aplicar nas superfícies horizontais e verticais das lajes das arquibancadas uma membrana de poliuréia. O mesmo tratamento deverá ser dado nos halls de circulação e acesso às arquibancadas. Nas áreas de circulação a poliuréia deve ter superfície antiderrapante;

As fissuras existentes nas vigas-parede e nas lajes de cobertura devem ser injetadas com poliuretano flexível.

6. Referências

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT 5738. Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT 5739. Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR 6118/2003. Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT 7680:2007. Associação Brasileira de Normas Técnicas – NBR 8802:1985. Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT NBR 8522:1984.

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