UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
CARLOS ALBERTO POKES NETO
RODRIGO OLIVEIRA MULLER
EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA E NORMATIVA NA ELABORAÇÃO DE
PROJETOS DE EDIFICAÇÕES DE CONCRETO ARMADO
CURITIBA
2016
CARLOS ALBERTO POKES NETO
RODRIGO OLIVEIRA MULLER
EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA E NORMATIVA NA ELABORAÇÃO DE
PROJETOS DE EDIFICAÇÕES EM CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito à obtenção do título de bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Profº Ricardo Voss.
Curitiba
2016
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Universe Life Square Localização: Rua Comendador Araújo, 252, Curitiba (THA
ENGENHARIA, 2009), ......................................................................................................................... 9
Figura 2 Edifício Evolution Towers, localizado em Curitiba (THA ENGENHARIA, 2004). ....... 9
Figura 3 Edifício 7th Avenue Live & Work, localizado na Av. Sete de Setembro, 2500,
Curitiba (THA ENGENHARIA, 2011). .............................................................................................. 10
Figura 4 Fórum Cível de Curitiba (Foto: Reprodução RPCTV). ................................................. 11
Figura 5 Fórum Cível de Curitiba (Foto: Reprodução RPCTV). ................................................. 11
Figura 6 Primeiro protótipo do barco de Lambot, exposto atualmente no museu de Brignoles,
na França. (Disponível em: <http://www.arquiteturaportuguesa.pt/betao/>). ........................... 15
Figura 7 Esquema demonstrativo das aplicações de Monier. (Disponível em:
<http://estruturandocivil.blogspot.com.br/2015/05/primeiras-obras-e-o-pai-do-
concreto.html>). .................................................................................................................................. 15
Figura 8 Ponte construída em 1875 por Joseph Monier. (Disponível em
<https://blogdopetcivil.com/2013/07/31/a-historia-do-concreto-armado/>). .............................. 16
Figura 9 Edifício projetado por François Hennebique. (Disponível em
<http://alchetron.com/Francois-Hennebique-1173796-W>). ....................................................... 17
Figura 10 Ingalls Building. Ohio - EUA. (Disponível em
<http://www.arch.mcgill.ca/prof/sijpkes/abc-structures-2005/concrete/ingalls.htm>). ............. 17
Figura 11 Incidência das Origens Patológicas no Brasil (UNUMARQUITETURA, 2016). ..... 19
Figura 12 Laje apresenta corrosão generalizada (PACHA, 2014). ............................................ 20
Figura 13 Célula de corrosão eletroquímica em concreto armado (MEHTA,1994). ................ 22
Figura 14 Classe de Agressividade Ambiental CAA (NBR 6118, 2014). .................................. 23
Figura 15 Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto (NBR
6118, 2014). ........................................................................................................................................ 24
Figura 16 Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento
nominal para Δc=10mm (NBR 6118, 2014). .................................................................................. 25
Figura 17 Representação de viga protendida (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016). ............ 27
Figura 18 Ponte Protendida (NTC BRASIL, 2014)........................................................................ 28
Figura 19 Laje Protendida (NTC, 2014). ......................................................................................... 29
Figura 20 Detalhe de cordoalhas (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016). ................................. 30
Figura 21 Elementos construtivos de Protensão (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016)........ 30
Figura 22 Armadura positiva em laje maciça (Disponível em
<http://residencialjoaomanoel.blogspot.com.br/2014_04_01_archive.html>)........................... 31
Figura 23 Armadura negativa de laje maciça (Disponível em
<http://residencialjoaomanoel.blogspot.com.br/2014_04_01_archive.html>)........................... 32
Figura 24 Início da concretagem da laje maciça (Disponível em
<http://www.asamix.com.br/tipos-de-laje/>). .................................................................................. 32
Figura 25 Detalhe do pilar P4, com cobrimento insuficiente e manifestações patológicas
(SALGADO, 2014). ............................................................................................................................. 34
Figura 26 Perfil original do pilar P14 (Foto do projeto original). .................................................. 35
Figura 27 CAD/TQS - Malha de elementos finitos gerados, dimensões 75X75 cm (Foto dos
autores deste). .................................................................................................................................... 37
Figura 28 Detalhe do PILAR 14 (AutoCad, 2016). ........................................................................ 38
Figura 29 Software Oblíqua 1.0 (UFPR) - LANCE 12 (menor carga, maior momento). ......... 39
Figura 30 Comparação de armaduras ............................................................................................ 40
Figura 31 Economia com atual tecnologia. .................................................................................... 41
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 8
1.1 GENERALIDADE ................................................................................................ 8
1.2 OBJETIVO PRINCIPAL ................................................................................... 11
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 11
2 REVISÃO BIBILOGRÁFICA................................................................................. 13
2.1 NBR 6118 ......................................................................................................... 13
2.1.1 Histórico da NBR 6118 .................................................................................. 13
2.2 CONCRETO..................................................................................................... 14
2.2.1 História do concreto ...................................................................................... 14
2.3 PATOLOGIAS .................................................................................................. 19
2.3.1 Conceitos ...................................................................................................... 19
2.3.2 Carbonatação e Corrosão das Armaduras .................................................... 21
2.3.3 Segregação e Exsudação ............................................................................. 25
2.4 PILARES .......................................................................................................... 26
2.5 VIGAS PROTENDIDAS ................................................................................... 26
2.5.1 Protensão ...................................................................................................... 26
2.5.2 Vantagens Técnicas do Concreto Protendido ............................................... 28
2.5.3 Tipos de Concreto Protendido....................................................................... 29
2.6 LAJES MACIÇAS ............................................................................................. 30
3 MATERIAIS E METODOLOGIA ........................................................................... 33
4 ANÁLISE E RESULTADOS ................................................................................. 34
4.1 DIMENSIONAMENTO ORIGINAL .................................................................... 34
4.2 DIMENSIONAMENTO TQS .............................................................................. 36
4.3 ANÁLISE COMPARATIVA ............................................................................... 39
5 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 41
6 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 43
RESUMO
A construção civil tem buscado constantemente o aprimoramento tecnológico,
com a atualização normas técnicas que possibilitam o correto dimensionamento das
estruturas a fim de garantir a sua utilização e segurança.
As grandes edificações de concreto armado são recentes, com seus primeiros
registros no início século 21 e começam a demonstrar desgastes, seja pelo tempo
de existência, pela utilização ou pelo meio. É necessário estar atento aos sinais de
patologias e resolvê-los o mais breve possível para evitar maiores propagações que
podem resultar até no colapso da estrutura.
Este trabalho tem como objetivo comparar o dimensionamento de uma
edificação construída dentro dos padrões da NB1-1960 com esta mesma planta
dimensionada nos dias atuais e obedecer os parâmetros da NBR 6118:2014. A
metodologia utilizada para este trabalho consiste na utilização de softwares como o
CAD/TQS e Oblíqua.
Ao comparar os edifícios mais antigos com os atuais, percebemos diferenças
quanto ao cobrimento dos elementos estruturais, classe do concreto utilizado e
quantidade de aço aplicada. A evolução dos materiais, revisões e atualizações de
normativas, novas ferramentas como os softwares e o surgimento e capacitação de
novas técnicas executivas possibilitam ao usuário maior conforto na verificação do
estado limite de serviço e a segurança no refinamento de cálculo.
Palavras-chaves: Patologia em estruturas de concreto. Softwares de análise
estrutural. Dimensionamento de estruturas em concreto armado.
8
1 INTRODUÇÃO
1.1 GENERALIDADE
O crescimento populacional acelerado traz grandes preocupações como o
consumo desenfreado gerado pelo capitalismo, diminuição das áreas de produção
de alimentos, cidades cada vez mais verticais, entre outros. Estamos em constante
desenvolvimento.
As últimas décadas trouxeram enormes avanços para a humanidade e a
sociedade tem buscado desenvolver novas tecnologias de forma a melhorar a
eficiência, as técnicas e a sustentabilidade dos materiais e processos para tentar
garantir a continuidade dos recursos para as próximas gerações.
Neste contexto, “A engenharia civil que sempre foi sinônimo de
desenvolvimento” (Redação do Fórum da Construção, 2016), tem exercido papel
muito importante, isso torna os processos produtivos menos onerosos, consume
menos recursos e olha atentamente para os impactos que a atividade gera para o
meio ambiente.
Nos países em desenvolvimento como o Brasil, a engenharia civil mostra-se
indispensável para a melhoria na qualidade de serviços prestados à sociedade e na
resolução de problemas sociais e econômicos.
Neste cenário de desenvolvimento e crescimento populacional, as grandes
cidades brasileiras, como é o caso de Curitiba no estado do Paraná, estão cada vez
maiores e possuem a necessidade de crescerem verticalmente, tanto para moradias
quanto para escritórios. Deste modo procura-se manter as suas áreas verdes. A
infraestrutura deu grandes saltos nos últimos anos, isso possibilitou a construção de
edifícios como o Universe Life Square com 152m (cento e cinquenta e dois metros)
de altura e 44 (quarenta e quatro) pavimentos inaugurado em 2014 e o Evolution
Towers com 137m (centro e trinta e sete metros) de altura e 35 (trinta e cinco)
pavimentos inaugurado em 2004 ambos em Curitiba.
Estes prédios puderam ser construídos graças às novas tecnologias. A
construção civil está em constantemente aprimoramento para atender às
necessidades de implantação dessas novas tecnologias, que visam também a
segurança e a relação com o meio. Devido a esse crescimento acelerado dos
9
últimos anos, técnicas e normas precisaram ser revistas, como é o caso da NBR
6118:2014 Projeto de Estrutura de Concreto - Procedimentos, que teve sua última
atualização em 2014, que busca corrigir, aprimorar e trabalhar à favor do conforto e
segurança, além de ser a principal norma que regulamenta e dá critérios para a
construção civil no Brasil. Em 2014 incluiu concretos entre C55 a C90, cobrimento
para elementos estruturais em contato com o solo e cobrimento para elementos
protendidos, alterou taxa de armadura mínima, dimensão mínima para lajes,
espessura de pilares mínimas, entre outras.
Figura 1 Universe Life Square Localização: Rua Comendador Araújo, 252, Curitiba (THA
ENGENHARIA, 2009),
Figura 2 Edifício Evolution Towers, localizado em Curitiba (THA ENGENHARIA, 2004).
10
Figura 3 Edifício 7th Avenue Live & Work, localizado na Av. Sete de Setembro, 2500, Curitiba
(THA ENGENHARIA, 2011).
A histórica cidade de Curitiba possui grandes monumentos e obras. Uma
dessas obras é o Edifício Montepar, que atualmente serve como Fórum Civil do Foro
Central da Comarca da Região Metropolitana de Curitiba, localizado na Avenida
Cândido de Abreu nº 535, no bairro Centro Cívico, que apesar de não ser
monumento tombado é fonte de vários estudos, é um dos primeiros edifícios com
protensão do estado. O Edifício foi concebido para fins comerciais, projetado para
constituir a sede da Montepio Auxiliar dos Serviços Públicos Paranaenses –
MONTEPAR, atualmente seu proprietário é o Tribunal de Justiça do Estado do
Paraná, foi projetado pelo escritório de arquitetura Willer, Sachotene, Muller
Arquitetos e estruturalmente concebido pelo engenheiro Farid Surugi S/A e
inaugurado em 1975. Constitui a edificação: subsolo garagem, pavimento térreo, 1º
pavimento com auditório e mais 9 (nove) pavimentos tipo, possui 12 (doze) lajes
estruturais e uma área total de 7.732,48 m² (UNRUH e ODORIZZI, 2012).
O edifício expõe graves patologias como a carbonatação e foi criticado pela
imprensa: “Fórum Civil esta perto do limite” título da matéria publicada pelo site do
jornal Gazeta do Povo no dia 13 de abril de 2011.
11
Figura 4 Fórum Cível de Curitiba (Foto: Reprodução RPCTV).
Figura 5 Fórum Cível de Curitiba (Foto: Reprodução RPCTV).
1.2 OBJETIVO PRINCIPAL
Demostrar a importância do desenvolvimento tecnológico na construção civil
através da análise comparativa de projeto e evidenciar métodos em concordância
com a NBR 6118:2014.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analisar de forma normativa e criteriosa a comparação do Edifício Montepar
construído em 1975, projetado dentro dos padrões da NB-1 de 1960, com a mesma
planta remodelada nos dias atuais de acordo com a NBR 6118:2014, através de
softwares atualmente utilizados.
12
- Comparar o quantitativo e disposição das armaduras do pilar P14.
- Comparar o concreto utilizado
- Analisar a patologia encontrada no pilar P14.
- Sugerir uma solução para a patologia apresentada no pilar P14.
13
2 REVISÃO BIBILOGRÁFICA
Neste capítulo serão apresentadas referências para o entendimento do
trabalho e as quais foram utilizadas para a elaboração do mesmo, bem como o
histórico dos processos a fim de demonstrar a constante evolução tecnológica.
2.1 NBR 6118
2.1.1 Histórico da NBR 6118
A construção civil tem procurado aprimorar suas técnicas construtivas através
de parâmetros e normas. O primeiro documento regulamentador foi a NB-1 de 1940,
composta por 24 páginas A5, que continha a norma para cálculo e execução de
obras de concreto armado, de simples compreensão, foi a primeira norma no
mundo, sobre este assunto. Tratava de:
- Generalidades;
- Esforços solicitantes;
- Esforços Resistentes;
- Disposições Construtivas;
- Execução de Obras;
- Materiais;
- Tensões admissíveis, entre outros.
Segundo a Revista Concreto, (1940), ao surgir surgiu, a norma contava entre
as mais modernas do mundo e era fruto de constantes pesquisas realizadas com
concreto armado; além disso “(...) Não se trata, assim, de uma tradução de
regulamentos de outros países e sim de uma norma brasileira, elaborada por
brasileiros.” (Revista CONCRETO, nº 33, 1940).
Em 1960, a NB-1 sofreu uma atualização, passa a ter 19 páginas A4 e os
mesmos capítulos, aborda a resistência característica do concreto (fck).
No ano de 1978, a NB-1 passa a se chamar NBR 6118, com 53 páginas A4,
também com os mesmos capítulos. Nesta edição, começa-se a considerar os efeitos
locais de 2ª ordem.
Em 2003, a NBR 6118 ganhou mais corpo. São 221 páginas A4, elaboradas
em mais de 10 anos de trabalho e com mudanças expressivas:
14
- Estrutura totalmente remodelada;
- Concreto simples, armado e protendido;
- Requisitos de qualidade;
- Durabilidade;
- Análise Estrutural;
- Efeitos globais de 2ª Ordem;
- Punção com momentos fletores;
- Regiões e elementos superficiais, entre outros.
A NBR 6118, em 2007, tornou-se uma norma com padrão internacional,
aprovada pela ISSO/TC71.
Em 2014, houve uma nova atualização, passa então a ser a versão que
utilizamos até os dias atuais. A principal mudança foi a introdução de um novo
dimensionamento da resistência do concreto, que a partir da revisão passou a contar
com resistências entre 50MPa e 90MPa, especificação para cobrimento de
elementos estruturais em contato com o solo e cobrimento para elementos
protendidos; alterou a taxa de armadura mínima, a dimensão mínima para lajes, a
espessura de pilares mínimas entre outras mudanças significativas.
2.2 CONCRETO
2.2.1 História do concreto
Segundo artigo publicado na revista virtual Construção Civil Pet em 2012, a
história do concreto deve ser vinculada à do cimento, pois é ele que produz a reação
necessária para gerar a pasta aderente que torna o concreto eficaz.
Neste mesmo artigo, cronologicamente passamos pelas pirâmides do Egito,
construídas com uma espécie de gesso calcinado, passamos pela Roma e Grécia,
onde monumentos foram construídos com uma massa proveniente de cinzas
vulcânicas hidratadas.
“(...) ganha desenvolvimento nas mãos do inglês John Smeaton, em suas pesquisas para encontrar um aglomerante para construir o farol de Eddystone em 1756. Com James Parker, que descobriu em 1791 e patenteou em 1796 um cimento com o nome de Cimento Romano, composto por sedimentos de rochas da ilha de Sheppel e ganha detaque com as pesquisas e publicações feitas pelo engenheiro francês Louis José Vicat em 1818.” (Construção Civil Pet, 2012).
15
O cimento Portland surgiu da queima de calcário e argila, moídos e
misturados em altas temperaturas, promovida em 1824 pelo inglês Joseph Aspdin. O
cimento leva este nome em menção às rochas da ilha de Portland, na Inglaterra.
(Revista Concreto, nº 53, 2009)
Em 1855, o francês Joseph Louis Lambot patenteou sua utilização de
argamassa armada para construção de um barco, como pode-se observar na figura
6. Seu projeto chamou a atenção de Joseph Monier, também francês, que viu a
possibilidade de substituir pela argamassa armada os materiais utilizados para
confecção de vasos e futuramente de outros artefatos, conforme figura 7. (Goretti,
2013).
Figura 6 Primeiro protótipo do barco de Lambot, exposto atualmente no museu de Brignoles,
na França. (Disponível em: <http://www.arquiteturaportuguesa.pt/betao/>).
Figura 7 Esquema demonstrativo das aplicações de Monier. (Disponível em:
<http://estruturandocivil.blogspot.com.br/2015/05/primeiras-obras-e-o-pai-do-concreto.html>).
16
A primeira ponte de concreto armado foi construída em 1875 por Monier
(Figura 8). Sua grande contribuição foi avaliar as características dos materiais a fim
de combiná-los adequadamente. (Goretti, 2013)
Figura 8 Ponte construída em 1875 por Joseph Monier. (Disponível em
<https://blogdopetcivil.com/2013/07/31/a-historia-do-concreto-armado/>).
François Hennebique projetou e construiu o primeiro edifício totalmente em
concreto armado, possuía pilares, vigas e lajes, parecido com o que praticamos nos
dias de hoje em todo o mundo (Figura 9). Este edifício foi inaugurado em 1901, em
Paris. (IBRACON, 2007)
De forma sucinta, concreto armado é o concreto moldado com formas,
acrescentado de uma armação de aço. (BORGES, 2015)
A combinação destes dois elementos gera a resistência à compressão e à
tração. O concreto resiste aos esforços de compressão e o aço assegura a
estabilidade com a função de resistir aos esforços de tração. (BORGES, 2015)
Em 1902 foi construído o primeiro prédio de altura significativa. Com 64
metros, o Ingalls Building (Figura 10) situado em Ohio, Estados Unidos, gerou
grande polêmica, pois existia a desconfiança de que que o edifício poderia não
resistir às ações do vento e retração do concreto. (GORETTI, 2013)
17
Figura 9 Edifício projetado por François Hennebique. (Disponível em
<http://alchetron.com/Francois-Hennebique-1173796-W>).
Figura 10 Ingalls Building. Ohio - EUA. (Disponível em
<http://www.arch.mcgill.ca/prof/sijpkes/abc-structures-2005/concrete/ingalls.htm>).
O concreto armado e suas tecnologias se adaptam de acordo com os
recursos disponíveis em cada região do mundo.
“Poucas escolas de engenharia têm tanto conhecimento em concreto armado quanto a brasileira. As peculiaridades de nossa sociedade, economia, recursos naturais e outras influências nos levaram a desenvolver tecnologias variadas para construir com esse material, composto por cimento, areia, água, agregados e aço. A história do concreto armado no Brasil começou em 1904, no Rio de Janeiro, com a construção de um conjunto de seis prédios pela Empresa de Construções Civis, sob responsabilidade do engenheiro Carlos Poma. À época, conforme descrito no livro "A Escola Brasileira do Concreto Armado", de Augusto Carlos de
18
Vasconcelos e Renato Carrieri Júnior, o material era denominado cimento armado.“ (REVISTA TÉCNHE, Edição 137, 2008) “O concreto é material construtivo amplamente disseminado. Podemos encontrá-lo em nossas casas de alvenaria, em rodovias, em pontes, nos edifícios mais altos do mundo, em torres de resfriamento, em usinas hidrelétricas e nucleares, em obras de saneamento, até em plataformas de extração petrolífera móveis. Estima-se que anualmente são consumidas 11 bilhões de toneladas de concreto, o que dá, segundo a Federación Iberoamericana de Hormigón Premesclado (FIHP), aproximadamente, um consumo médio de 1,9 tonelada de concreto por habitante por ano, valor inferior apenas ao consumo de água.” (Revista Concreto, nº 53, 2009)
Desde então o concreto passa ao longo dos anos por transformações para
melhor se adequar às necessidades construtivas.
O concreto é constituído pelos principais componentes:
a) Cimento ou Aglomerante: Substância sílico-calcária, proveniente de jazidas
minerais, propicia coesão e endurecimento. Esta reação ocorre devido à
adição de água em proporções corretas. (BORGES, 2015 p13)
b) Agregado Graúdo: É a brita, responsável pela resistência mecânica da
estrutura e que juntamente com o agregado miúdo gera elevada resistência à
compressão. É retirado das jazidas de granito. (BORGES, 2015 p13)
c) Agregado Miúdo: É a areia normalmente retirada de rios, lagos ou jazidas
naturais, não pode estar contaminadas por sal ou qualquer outra substância
que possa afetar o concreto. Pode também ser composto por pó de pedra ou
pó de brita. (BORGES, 2015 p13)
d) Água: É a responsável por ativar a reação química que transforma o cimento
em pasta aglomerante. Se a dosagem for incorreta, causará danos à mistura.
Se a quantidade for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e se
for superior a ideal, a resistência diminuirá. A relação entre o peso da água e
do cimento utilizados na dosagem é chamada de fator água/cimento (a/c),
conforme observado na Figura 15.
Desta forma, o concreto é, então, constituído de cimento, água, areia e brita.
O cimento Portland, ao se misturar à água, forma uma pasta que pode ter sua
fluidez variável depende da quantidade de água adicionada. Nas primeiras horas
possui capacidade de ser moldado em fôrmas de diversas e variadas formas. Com o
19
passar do tempo o concreto endurece e adquire resistência mecânica com excelente
resistência estrutural nos mais variados ambientes. (Construção Civil Pet, 2012).
Possuímos concretos convencionais, bombeáveis, rolado, de alta resistência
inicial, de pavimento rígido, pesado, resfriado com gelo, submerso, pré-moldado,
protendido, armado, de alto desempenho, colorido, projetado, celular, com adição de
fibras e autoadensáveis. (CONSTRUÇÃO CIVIL PET, 2012)
2.3 PATOLOGIAS
Ao utilizar um comparativo com a medicina, a patologia objetiva investigar as
origens, causas, mecanismos e a evolução de falhas e/ou defeitos que possam a vir
prejudicar as funções de uma edificação. Entre as causas patológicas, a falha na
execução, é a principal fonte deletéria na construção civil no Brasil.
Figura 11 Incidência das Origens Patológicas no Brasil (UNUMARQUITETURA, 2016).
2.3.1 Conceitos
A patologia das estruturas estuda as origens, formas de manifestação,
consequência e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de
degradação das estruturas. (SOUZA E RIPPER, 2009)
20
A necessidade de reabilitar e manter estruturas existentes criou uma nova
escola e deu especial atenção à concepção e ao projeto estrutural, em que se torna
fundamental a observância e avaliação da capacidade de desempenho das
edificações que já existem. (SOUZA E RIPPER, 2009)
Figura 12 Laje apresenta corrosão generalizada (PACHA, 2014).
- Profilaxia das edificações: Métodos a fim de evitar as anomalias ou problemas
da edificação e suas propabações. (REVISTA TÉCHNE, 2011)
- Diagnóstico: Descrição feita pelo examinador, possui a função de identificar a
origem e causa da patologia. (REVISTA TÉCHNE, 2011)
- Sintoma: É a manifestação patológica detectável por uma série de métodos e
análises.
- Prognóstico: Projeção do problema patológico ao longo do tempo. (REVISTA
TÉCHNE, 2011)
- Terapia: É o tratamento da patologia. (REVISTA TÉCHNE, 2011)
As causas das patologias no concreto são apresentada em 2 (dois) grupos:
I. Grupo I – causas físicas e mecânicas.
As causas físicas, ainda podem ser dividias em dois grupos: desgaste
superficial (ou perda de massa) por causa da abrasão, da cavitação e erosão;
e a fissuração em razão de gradientes normais de temperatura e umidade,
21
pressões de cristalização de sais nos poros, carregamento estrutural e
exposição a temperaturas extremas, como o congelamento ou fogo. Novas
metodologias citam também causas mecânicas como sobrecarga, recalque e
deformabilidade.
II. Grupo II – causas químicas
Entre as causas químicas de patologias no concreto, podemos dividir em 3
(três) grupos: hidrolise dos componentes da pasta de cimento por agua pura;
trocas iônicas entre fluidos agressivos e a pasta de cimento; e reações
causadas de produtos expansivos, tais como a expansão por sulfatos, reação
álcali-agregado e corrosão da armadura no concreto.
2.3.2 Carbonatação e Corrosão das Armaduras
A Carbonatação é uma das causas mais comuns da corrosão em estruturas
de concreto armado, esta patologia é a transformação do hidróxido de cálcio, com
elevado pH, em carbonato de cálcio, que reduz o pH dos fluidos internos do material.
De uma forma geral, devido à quantidade de gás carbônico (CO2) presente no
ambiente, o meio transforma-se em agressivo, assim tenta penetrar no concreto
através dos poros, a alta permeabilidade do mesmo ajuda no processo.
Deste modo, o contato do CO2 com os cristais de hidróxido de cálcio, que
representa de 20 a 25% dos sólidos hidratados na pasta (MEHTA, P. Kumar, 1994),
consome íons alcalinos do cimento e diminui o pH, que pode chegar próximo de 8.
Neste processo, a camada passivadora da armadura, que se mantem protegida com
um pH acima de 11,5 sem a presença de cloretos, fica vulnerável e forma-se a
célula galvânica na presença de umidade.
O aço é um material, que em perfeitas condições, tem características
isotrópicas, mas com a formação da pilha celular galvânica, a isotropia é afetada e
cria um fluxo entre a zona anódica e catódica, neste movimento cria-se o gel
expansivo que, além da possível perda de cobrimento, pode afetar a estrutura
devido à perda de aderência entre o aço e o concreto, e diminuição da seção
transversal da armadura.
22
Figura 13 Célula de corrosão eletroquímica em concreto armado (MEHTA,1994).
Com o tempo, a expansão gerada na armadura, que pode chegar a 600%, faz
surgir fissuras e desprendimentos da camada de cobrimento e aumenta a frente de
carbonatação.
Alguns fatores aumentam a corrosão nas armaduras, como a umidade, que
influencia bastante. Assim, o fator água/cimento, pode aumentar a permeabilidade
do concreto, deixa-o mais poroso, o que aumenta a penetração de CO2 (gás
carbônico) no ambiente e gera um efeito crescente patológico, segundo P. Kumar
Mehta em seu livro Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais, as patologias
geralmente se apresentam em várias frentes que dificultam a análise da causa
primordial.
O principal fator de deterioração das estruturas de concreto armado se dá da
interação do concreto com os agentes agressivos que existe no meio ambiente. A
durabilidade das estruturas está diretamente ligada no ingresso e transporte de
agentes agressivos, os quais penetram no concreto através dos poros da pasta de
cimento ou pelas microfissuras. (FIGUEIREDO E NEPOMUCENO, 2006).
As propriedades físicas e químicas do concreto são modificadas devido à
reação dos seus componentes com o CO2 presente na atmosfera. Com a
penetração do CO2 através dos poros do concreto é que ocorre a reação com os
componentes alcalinos do cimento, chamada de carbonatação. (FIGUEIREDO E
23
NEPOMUCENO, 2006). Deste modo, vale ressaltar que, segundo o artigo
Carbonatação acelerada: estado da arte das pesquisas no Brasil de Cristiane
Pauletti publicado em Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 7, n. 4, p. 7-20,
out./dez. 2007, “No Brasil, assim como em outros países, existe um grande numero
de trabalhos que procuram aperfeiçoar os ensaios de carbonatação, porem ainda
não há um procedimento amplamente aceito que ofereça diretrizes para sua
elaboração” e ainda a autora acrescenta
“Verifica-se a necessidade de aprofundar os estudos de carbonatação no que se refere aos percentuais de CO2 empregados, ao tempo e tipo de cura e sazonamento utilizados. Para fins de modelagem e previsão de vida útil, é importante investigar, também, o tamanho das amostras e o tempo de exposição ao CO2, assim como fazer correlações entre ensaios naturais e acelerados para estabelecer coeficientes de aceleração. Essa relação entre os dois tipos de ensaio é imperativa no entendimento do fenômeno e também deve gerar subsídios para futuras definições normativas”.
Figura 14 Classe de Agressividade Ambiental CAA (NBR 6118, 2014).
Podemos observar que faltam parâmetros para a solução da patologia e que
a melhor alternativa hoje é o controle da permeabilidade do concreto.
A despassivação da armadura é determinante para o início da corrosão e
pode ocorrer na presença de quantidade suficiente de cloretos ou da diminuição da
alcalinidade do concreto, esta última é causada principalmente pelas reações de
carbonatação do concreto. (PEREIRA E MONTEIRO, 2011)
24
Segundo a NBR 6118:2014, “O cobrimento das armaduras e o controle da
fissuração minimizam este efeito, sendo recomendável um concreto de baixa
porosidade”.
Esta norma estabelece critérios para o meio ambiente, conforme o clima e o
meio agressivo que está sujeito.
Com a classe de agressividade ambiental estabelecida se pode determinar o
fator água/cimento do meio e o cobrimento mínimo, que assim gera uma menor
permeabilidade do concreto e maior proteção para a armadura, conforme as tabelas
normativas da 6118/2014.
A NBR 6118:2014 ainda diz:
“A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e
químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas.”
Figura 15 Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto (NBR
6118, 2014).
Podemos observar no exposto na figura 16, que a limitação dos fatores de
água e cimento pela classe agressiva do ambiente, torna o concreto mais denso e
desfavorece a penetração de umidade e gases deletérios nas armaduras.
25
Figura 16 Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal
para Δc=10mm (NBR 6118, 2014).
A Figura 16 – correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o
cobrimento nominal - cria padrões de cobrimentos exigidos com o mesmo propósito
de proteção do concreto armado tanto com armadura passiva como para ativa.
2.3.3 Segregação e Exsudação
Cabe respaldar que na execução do elemento, na fase construtiva, mesmo ao
tomar todos os cuidados normativos, pode ocorrer a segregação e a exsudação, que
basicamente é causada por vibração excessiva ou energia demasiada na operação
de lançamento do concreto nas formas, esta falha executiva gera: a separação dos
componentes do concreto fresco de tal forma que sua distribuição não seja uniforme,
que é a segregação; e a percolação de água de amassamento para a superfície
chamada de exsudação.
26
Com a exsudação, que ocorre antes da fase de pega do concreto, tem-se o
aparecimento de água na superfície do concreto após o adensamento e vibração.
Esses tipos patológicos provocam enfraquecimento do concreto, torna-o poroso e
assim contribui para a carbonatação.
2.4 PILARES
“Pilares são estruturas verticais que, normalmente, sustentam vigas de teto
e/ou outros pilares de andares superiores” (BORGES, 2015 p96)
Nas edificações, os pilares são submetidos a cargas concentradas verticais,
aplicadas em seu topo e as transferem para as fundações. Os formatos mais usuais
são o circular e o retangular. (BORGES, 2015 p96)
2.5 VIGAS PROTENDIDAS
No edifício Montepar, foram utilizadas vigas protendidas, que são elementos
estruturais que podem vencer vãos maiores e suportar maiores cargas. Este
conceito de estrutura é cada vez mais utilizado nos dias de hoje, e a forma de pós-
tensão com bainha engraxada é muito competitiva em termos econômicos, com
gastos próximos as vigas tradicionais.
“As resistências de concreto, utilizadas em concreto protendido, são duas a
três vezes maiores que as utilizadas em concreto armado. Os aços utilizados nos
cabos de protensão têm resistência três a cinco vezes superiores às dos aços
usuais do concreto armado”. (PFEIL, Walter, Concreto Protendido - vol 1, Livros
Técnicos e científicos editora Ltda).
2.5.1 Protensão
A execução de concreto protendido foi utilizada pela primeira vez por Eugene
Freyssinet, um engenheiro estrutural francês, em 1928, como um método para
superar a fraqueza natural do concreto em tensão. O concreto pré-esforçado
trabalha com aços especiais, que são mais resistentes, são barras ou fios em forma
de cordoalha.
27
Neste tipo de estrutura, utiliza-se a vantagem de alta resistência a
compressão do concreto, contorna a baixa resistência à tração e dá-se um pré
esforço de compressão no concreto no sentido normal das peças através de um
alongamento inicial na armadura, desse modo as cargas de flexão ou pontuais, em
uma viga ou laje, tem efeitos minimizados e fazem com que a zona de trabalho da
peça esteja compreendida na região elástica do gráfico tensão x deformação. É
muito utilizado atualmente em pontes e as normas da ABNT, NBR 6118 e NBR
14931 normatizam seu uso.
Se as tensões de tração provocadas pelas cargas forem inferiores às tensões
prévias de compressão, a seção continuará comprimida e não sofrerá fissuração.
Sob ação de cargas mais elevadas, as tensões de tração ultrapassam as
tensões prévias, de modo que o concreto fica tracionado e fissura. Ao retirar-se a
carga, a protensão provoca o fechamento das fissuras.
“Os aços utilizados nos cabos de protensão têm resistência três a cinco vezes
superiores às dos aços usuais do concreto armado”. NTCBRASIL, 2016. Um
exemplo de cordoalha de aço para concreto protendido, segundo NBR-7483, é o
CP-190 com resistência a tração mínima de 1900 MPa.
O cabo de protensão é composto basicamente por:
- uma ou mais cordoalhas de aço;
- ancoragens;
- bainha metálica;
- purgadores.
Figura 17 Representação de viga protendida (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016).
28
O concreto protendido pode ser adotado em edifícios, reservatórios, pistas de
aeroportos, pisos, pontes, viadutos, barragens etc.
2.5.2 Vantagens Técnicas do Concreto Protendido
O texto obtido da NTCBRASIL sugere: “O concreto protendido (CP) apresenta
algumas vantagens em relação ao concreto armado convencional:
a) Reduz as tensões de tração provocadas pela flexão e pelos esforços
cortantes.
b) Reduz a incidência de fissuras.
c) Reduz as quantidades necessárias de concreto e de aço, devido ao emprego
eficiente de materiais de maior resistência.
d) Permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional; para o
mesmo vão, permite reduzir a altura necessária da viga.
e) Facilita o emprego de pré-moldagem, uma vez que a protensão reduz a
possibilidade de fissuração durante o transporte das peças.
f) Durante a operação de protensão, o concreto e o aço são submetidos a
tensões em geral superiores às que poderão ocorrer na viga sujeita às cargas
de serviço. A operação de protensão constituído, neste caso, uma espécie de
prova de carga da viga”. E ainda complementa.
Figura 18 Ponte Protendida (NTC BRASIL, 2014).
“A vantagem da linea D é de enorme valia, leva em conta o emprego em
pontes em que normalmente os vãos chegam entre 30 e 40m em estrutura de
29
concreto armado, já com o emprego de concreto protendido com pós-tração, na
atualidade, já chegaram a vãos de 250m”. (NTC BRASIL, 2014).
2.5.3 Tipos de Concreto Protendido
A execução do concreto protendido pode ser de:
a) Concreto com Armadura Ativa Pré-tracionada (protensão com aderência
inicial): concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é
feito com a utilização de apoios independentes do elemento estrutural, antes
do lançamento do concreto. A ligação da armadura de protensão com os
referidos apoios é desfeita após o endurecimento do concreto; a ancoragem
no concreto realiza-se só por aderência.
Figura 19 Laje Protendida (NTC, 2014).
b) Concreto com Armadura Ativa Pós-Tracionada (protensão com aderência
posterior): concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa
é realizado após o endurecimento do concreto, são utilizadas como apoios
partes do próprio elemento estrutural que criam posteriormente a aderência
com o concreto de modo permanente através da injeção das bainhas.
30
Figura 20 Detalhe de cordoalhas (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016).
Concreto com Armadura Ativa Pós-Tracionada sem Aderência (protensão
sem aderência): concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é
realizado após o endurecimento do concreto, são utilizados como apoios partes do
próprio elemento estrutural, mas não criam aderência com o concreto, deste modo a
armadura ligada ao concreto apenas em pontos localizados.
Neste último caso adotam-se cordoalhas engraxadas.
Figura 21 Elementos construtivos de Protensão (ESTRATEGIA CONCURSOS, 2016).
2.6 LAJES MACIÇAS
O inglês William Boutland Wilkinson foi o primeiro a patentear um sistema de
lajes em concreto armado. Este feito ocorreu em 1854. William construiu uma casa
de campo com dois pavimentos de alvenaria e reforçou os planos de concreto com
barras de ferro e arames. É o registro oficial mais antigo da utilização do concreto
armado em estruturas de edificações. (VASCONCELOS, 2012)
Segundo Borges, em seu livro Curso Prático de Cálculo em Concreto Armado
– Projetos de Edifícios publicado em 2015, “Lajes são estruturas planas, isto é, sua
31
espessura é muito inferior à largura e ao comprimento. São elas que recebem
diretamente a maior parte dos carregamentos suportados por toda a estrutura”.
As lajes são responsáveis pelo consumo na ordem de 50% de concreto da
obra. (GIONGO, 2007)
“As lajes são submetidas essencialmente a esforços solicitantes de flexão, momentos fletores e forças cortantes. As ações são as permanentes – peso próprio, pesos próprios dos contrapiso, piso e revestimento da face inferior da laje (forro do andar inferior) e de paredes divisórias, se for indicado no projeto arquitetônico, e, ação variável normal, isto é, ação de utilização”. (GIONGO, 2007)
Podemos classificar as lajes quanto a:
a) Forma: Contorno poligonal ou circular. (GIONGO, 2007)
b) Disposição dos apoios: Podem ser isoladas no contorno ou contínuas e
também armada em uma ou duas direções. (GIONGO, 2007)
c) Tipos de apoios: Podem ser em pilares, neste caso sem vigas ou lajes
cogumelo, ou ao longo de vigas. (GIONGO, 2007)
d) Vinculação junto aos apoios: Apoiadas no contorno ou engastadas.
(GIONGO, 2007)
e) Tipos de ações: Pontuais, uniformemente distribuídas ou linearmente
variáveis. (GIONGO, 2007)
Figura 22 Armadura positiva em laje maciça (Disponível em
<http://residencialjoaomanoel.blogspot.com.br/2014_04_01_archive.html>).
32
As lajes maciças possuem algumas vantagens como alta resistência,
excelente isolamento térmico e acústico e acabamento liso na parte de baixo. Em
contrapartida, possui também algumas desvantagens como o alto consumo de
madeira para a confecção de formas e o custo final normalmente é mais elevado.
Figura 23 Armadura negativa de laje maciça (Disponível em
<http://residencialjoaomanoel.blogspot.com.br/2014_04_01_archive.html>).
Figura 24 Início da concretagem da laje maciça (Disponível em
<http://www.asamix.com.br/tipos-de-laje/>).
33
3 MATERIAIS E METODOLOGIA
Com a necessidade de se construir estruturas cada vez mais esbeltas foi
preciso avançar tecnologicamente, pois o cálculo dessas estruturas é cada vez mais
complexo.
Antigamente os projetos eram feitos com modelos matemáticos simples, com
desenhos feitos à mão, porém com a evolução e as necessidades de mercado,
ferramentas surgiram para auxiliar na execução de projetos.
Um dos softwares mais utilizados atualmente é o CAD/TQS, que faz a
análise, dimensionamento, detalhamento e desenho das estruturas em concreto
armado. Este programa gera malhas, elementos finitos, que podem ser calculadas
situações diferentes para cada nó. Além disso, se atualizado, acompanha as
especificações das principais normas que regem a construção civil.
Outras ferramentas muito utilizadas:
- Autocad software da empresa Autodesk, que tornou-se referência em muitas
áreas da engenharia, de modo a dispensar desenhos manuscritos, e da uma
melhor compreensão e rapidez para soluções diversas;
- Excel, planilha do software Microsoft Office, que tornou-se indispensável nos
escritórios de engenharia, nas para áreas de gestão ou cálculos.
Estes softwares são todos pagos, alguns deles como o Excel contam com
programas similares gratuitos.
O redimensionamento do pilar P14 seguiu os critérios da NBR 6118:2014 que
normatiza o cálculo de estruturas de concreto armado.
Deste modo, o processo se deu da seguinte forma:
- Projetar o edifício Montepar no software CAD/TQS com fulcro nos projetos
originais.
- Verificar a compatibilização do pilar P14 de acordo com a NBR 6118:2014
extraído do software TQS, e plotado no software AutoCad da AutoDesk, com
a prancha original, com ênfase no aço e concreto utilizados.
- Apresentar o detalhamento e resultados obtidos.
O pilar P 14, do Edifício Montepar é tem perfil poligonal H, e possui a função
de aumentar o momento de inércia, assim gera, maior estabilidade à estrutura e
34
economia, pois se fosse feito em perfil retangular geraria maior consumo de
concreto, além da necessidade de aumento de armadura devido à seção mínima. No
caso reológico a carbonatação foi identificada no Edifício Montepar, que pode ser
facilmente observada no pilar P14, talvez devido a falha na execução da
concretagem, falta de cobrimento ou concreto de baixa resistência característica.
4 ANÁLISE E RESULTADOS
4.1 DIMENSIONAMENTO ORIGINAL
O Edifício Montepar foi projetado nos critérios da NB1-1960, e foi utilizado
concreto de 22,5MPa nas estruturas.
O pilar P14, objeto de estudo, recebe diretamente a carga da viga protendida
V9 que por sua vez recebe as cargas das vigas protendidas que suportam as lajes
que correspondem a sua seção.
Ao analisar o projeto do Edifício Montepar, o qual possui mais de 50
pranchas, percebe-se a falta de detalhes como o cobrimento dos pilares com perfil
“H”.
Figura 25 Detalhe do pilar P4, com cobrimento insuficiente e manifestações patológicas
(SALGADO, 2014).
35
Deste modo, a ausência de informações quanto ao cobrimento pode ter
gerado falhas ou dúvidas na hora de execução e consequentemente o cobrimento
deficiente, apesar da norma exigir na época um cobrimento de 20mm para pilar.
Esta situação verificada pode ter permitido que os ataques patológicos ocorressem
precocemente.
Um agravante para as manifestações patológicas é a localização do pilar
objeto de estudo, que se encontra com sua face voltada para a rua da Avenida
Candido de Abreu que é uma das mais movimentadas da cidade, possui alto volume
de trafego em horários de pico, o que torna o meio mais agressivo e favorece a
carbonatação devido à grande emissão CO2.
Figura 26 Perfil original do pilar P14 (Foto do projeto original).
36
4.2 DIMENSIONAMENTO TQS
Para modelagem e o dimensionamento do Edifício, foi mantida a forma
original da estrutura para garantir sua estabilidade global e dado início com o
software estrututal. Logo na primeira etapa é necessário introduzir dados como: tipo
do edifício, que neste caso mantivemos a utilização original que é para carga de
escritório; região, para cargas de ventos; concreto utilizado, atualmente a norma
NBR-6118 em sua atualização exige no mínimo C-30 e relação de A/C ≤ 0,55, para a
classe de agressividade II, que é o caso; cobrimento de 30mm para pilares com a
classe de agressividade em questão; entre outros.
Foram necessárias 5 semanas para o lançamento do edifício com suas 12
lajes. O programa alerta que se elementos estão fora das normas vigentes, faz-se
necessária sua regularização e permite acompanhar e analisar a estrutura em
desenvolvimento.
Após o lançamento, o TQS analisou e dimensionou a estrutura completa, o
que significa que os esforços foram calculados, as armaduras dimensionadas, e
verificadas possíveis inconsistências de projeto, tudo isso feito em uma malha de
elementos finitos. Nesta primeira tentativa, o programa encontrou falha na malha.
A versão do TQS utilizada disponibilizava até 12.000 pontos, “nós”, nas
malhas geradas em 35cm x 35cm cada, e como o prédio tem 12 andares e uma área
total maior que 7700m², necessitou que fosse alterada. Na segunda tentativa em
50x50, também não verificou, então com uma malha de 75cm x 75cm o programa
“rodou”, em cada tentativa foram necessárias em média 6 horas. Esta etapa da
escolha da malha é muito importante, pois determina o grau de precisão que o
programa utilizará.
37
Figura 27 CAD/TQS - Malha de elementos finitos gerados, dimensões 75X75 cm (Foto dos
autores deste).
Assim, cabe elucidar que quanto maior o tamanho da malha escolhida menor
será o refino do dimensionamento. Os resultados obtidos pela malha 75cmx75cm
são confiáveis e foram utilizado para dimensionar a edificação. Atualmente vários
softwares bem conceituados como o Eberick da AltoQI trabalham com esta filosofia.
Por fim, o software conseguiu finalizar o projeto detalhado e disponibilizou as plantas
necessárias para os comparativos.
A figura 28, é a planta do pilar P14 gerada com o auxilio do software, ao longo
de suas 12 lajes.
38
Figura 28 Detalhe do PILAR 14 (AutoCad, 2016).
Para sanar possíveis dúvidas quanto à credibilidade do dimensionamento, foi
dimensionado o pilar P14 isoladamente, com as cargas críticas obtidas no programa
e as piores combinações, através do software Oblíqua, desenvolvido pela
Universidade Federal do Paraná (UFPR).
O Software analisa a estrutura e a testa com respaldo normativo, o
lançamento da estrutura pode ser feito a partir de formas geométricas pré
estabelecida, de modo a ser determinada a seção transversal ou ainda, como no
caso do pilar Poligonal de perfil H chanfrado, lançar os pontos individualmente até
formar uma poligonal fechada, no sentido anti-horário, as barras também são
lançadas a partir de linha com seus respectivos pontos. Ao final do processo, insere-
se a carga e os momentos máximos, isso gera um circulo no qual o ponto azul, que
representa o pilar, deve estar contido dentro.
Este programa é gratuito, fácil de ser executado e intuitivo. Deste modo, foi
possível constatar a integridade do cálculo. A figura 29 apresenta uma das
verificações, na qual o pilar (ponto azul) se encontra no interior da delimitação
vermelha, o que atesta positivamente o dimensionamento. Caso o ponto azul não
estivesse dentro desta delimitação, o dimensionamento estaria incorreto. Seria então
necessário verificar todas as informações inseridas no TQS e buscar possíveis erros
na modelagem da estrutura.
39
Figura 29 Software Oblíqua 1.0 (UFPR) - LANCE 12 (menor carga, maior momento).
Nesta comparação, vale lembrar que a taxa de armadura mínima exigida pela
atual norma NBR-6118/2014 é de 0,15% da área da seção do pilar para concreto de
30MPa, e o Obliqua demonstra que foi obtida uma taxa de armadura de 0,76%.
4.3 ANÁLISE COMPARATIVA
Com os dados obtidos pelo software, pode-se fazer uma comparação com a
armadura do projeto original de 1975. Este apresenta uma quantidade muito superior
de aço, tanto na espessura dos vergalhões quanto na quantidade de barras. Em
uma análise de área no trecho do pavimento térreo, já se pode comparar a
diferença, enquanto o projeto original conta com 28 barras de 20mm de diâmetro e
mais 26 barras de 16mm de diâmetro em um total de 392,70mm², o pavimento térreo
sugerido pelo software apresenta 38 barras de 12,5mm e 6 barras de 16mm
totalizou 323,78mm², o que representa uma redução de 17,55%. Essa diferença fica
ainda mais acentuada ao longo do edifício, na comparação de peso total da figura
30.
40
Figura 30 Comparação de armaduras
Assim, a comparação do Pilar P14 dimensionado em 1975 e em 2016
apresenta uma redução de 21,17% no peso do aço utilizado.
O concreto C-30 com 30MPa de resistência característica em compressão, conforme
dimensionamento efetuado pelo software, é muito superior ao concreto de 22,5MPa
utilizado em 1975. Segundo o autor Kumar Mehta, o concreto a partir de 28MPa não
sofre abrasão com facilidade, pois o concreto com esta resistência é menos
permeável, assim dificulta a penetração de agentes patógenos.
Outros estudos como o de Silva em 2008 já apontavam a redução do quantitativo de
aço em análise comparativa da NBR 6118:1978 com a NBR 6118:2003, o que
reforça a veracidade dos resultados obtidos e demonstra a evolução tecnológica do
concreto e do refinamento dos cálculos ao longo dos anos.
4.4 TERAPIA
Para a recuperação do pilar P14 devido à manifestação patológica e estrutura
atualmente comprometida, uma solução técnica viável seria a raspagem da
armadura corroída, a retirada de todos os produtos da corrosão; fechamento, com
argamassa polimérica, das fissuras, e após a cura da argamassa, a aplicação de
hidrofugante à base de silano/siloxano em duas ou três demãos, que atuará como
um cobrimento equivalente.
41
5 CONCLUSÃO
Através deste dimensionamento e verificação comparativa do pilar P14 do
Edifício Montepar, pode-se concluir que com o avanço da tecnologia, a evolução dos
materiais, revisões e atualizações das normas, fica evidente a constante busca pelo
equilíbrio dos componentes envolvidos para gerar menor custo e garantir a
segurança e finalidade para o qual a edificação é projetada.
Conforme a figura 31 demostra, na comparação dos projetos originais e atuais
do Pilar P14, hoje seria utilizado apenas 78,83% em relação aos 3.522,88kg de aço
consumidos em 1975, mesmo ao considerar o aumento da área de armadura
mínima na atualização da NBR-6118, o avanço tecnológico e as novas técnicas de
concretagem que utilizam concretos mais trabalháveis. Essas mudanças
possibilitaram a economia de 21,17% em quilos de aço.
Figura 31 Economia com atual tecnologia.
Podemos observar também que os efeitos de 2ª ordem passam a ser
considerados apenas na atualização da norma em 1978, ou seja, o projeto original
não levou estes efeitos em consideração. Já o dimensionamento feito no TQS
analisou estas situações ao considerar os efeitos de 2ª ordem, gerou seções e
posições diferentes das barras e aumentou a quantidade de estribos
complementares.
42
Por fim, o concreto utilizado em 1975 com resistência de 22,5MPa,
juntamente com o cobrimento verificado no local de 5mm em situação crítica e o
ambiente agressivo com incidência de CO2 frente aos avanços tecnológicos do
cimento atual que dimensionaria a peça com concreto de 30MPa, cobrimento maior
que 30mm, controle maior na execução e menor índice de permeabilidade,
certamente tornariam o pilar muito menos passível de agressão patológica e
dificultaria a frente de carbonatação e corrosão da armadura.
43
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estruturas de concreto - Procedimento.
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