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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

LUIZA KILVIA DA SILVA

LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE

CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

FORTALEZA 2011

ii


LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil Orientador: Prof. Antônio Eduardo Bezerra Cabral, D.Sc.

FORTALEZA

2011

iii


LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.

Aprovada em 25/11/2011

BANCA EXAMINADORA

_____________________________________________________ Prof. D.Sc. Antônio Eduardo Bezerra Cabral (Orientador)

_____________________________________________________ Eng. Roney Sergio Marinho de Moura (Examinador)

_____________________________________________________ Engª. D.Sc. Jussara Limeira de Araújo (Examinadora)

iv

Ao Supremo Arquiteto do Universo, Deus, aos meus pais, Moacir e Elza, e aos meus irmãos,

Kersia e Moacir Filho, Dedico.

v

O Senhor é meu pastor; nada me faltará

Salmo 23:1

vi

AGRADECIMENTOS

A Deus, pois sem ele eu nada sou, ele é quem me fortalece e quem diariamente

alimenta a minha fé para poder seguir em frente com dignidade e coragem.

Ao meu pai, por toda a dedicação e carinho dados a mim durante todos esses anos,

trabalhando sol a sol para que seus filhos crescessem na vida.

A minha mãe, pelo amor, carinho, dedicação, apoio e por sempre acreditar na

minha capacidade.

Aos meus irmãos, que sempre estiveram ao meu lado me incentivando a ir sempre

além, em especial a Kersia, por cuidar de mim com a dedicação de uma mãe.

A todos os meus amigos do Curso de Engenharia Civil, especialmente: Viviane,

Luiz Gonzaga, Thiago, Anderson, Hélio, Lucas, Julien, Priscilla, Aline e Emanuella, que

estiveram comigo durante os últimos cinco anos, vivenciando noites em claro de estudo e

diversão, tornando-se tudo mais fácil ao lado deles.

Um agradecimento especial a Felipe Alisson, pois mais que um amigo, tornou-se

um irmão, que está sempre a postos a ajudar-me, apoiar-me, é com ele que choro minhas

decepções e compartilho as alegrias da minha vida.

Aos professores que através de suas disciplinas me proporcionaram bases sólidas

para o meu engrandecimento profissional, em especial: Francisco Chagas, Marco Aurélio,

Evandro Parente, Magnólia Campêlo, Eduardo Cabral, Sérgio Benevides, Tereza Denyse,

Ricardo Marinho e André Bezerra.

A toda a equipe da Construtora Santo Amaro, pelo aprendizado proporcionado,

em especial: aos engenheiros Ricardo Miranda, Ricardo Miranda Filho e Diego França, ao

Mestre de obras Damião e aos meus amigos Felipe e Cleilson que tornam o meu dia de

trabalho mais alegre.

Ao Professor Eduardo Bezerra Cabral e ao Engenheiro Roney Sérgio pelo

profissionalismo e dedicação durante todo o desenvolvimento deste trabalho.

Enfim, a todos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste

trabalho, o meu sincero: Muito Obrigada!

vii

RESUMO

O Brasil é um país que convive com diversos problemas sociais (desemprego, saúde, educação, habitação, entre outros) e está em fase de desenvolvimento econômico, assim, não pode se dar ao luxo de custear despesas extremamente elevadas em obras de reparo estrutural, as quais, na maioria das vezes, poderiam ser evitadas.É nessa perspectiva que a pesquisa neste trabalho realizada busca levantar dados das principais manifestações patológicas incidentes nas estruturas de concreto armado no Estado do Ceará, utilizando como banco de dados arquivos oriundos da Divisão de Materiais (DIMAT) da Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC) e trabalhos realizados por alunos da Universidade Federal do Ceará (UFC) para a disciplina Patologia e Recuperação de Estruturas de Concreto. Foram analisadas manifestações patológicas em 30 obras, estas distribuídas quanto à forma de uso em: residenciais, comerciais e públicas; e de acordo com a área de entorno a qual está inserida: salina, urbana, industrial ou rural.A partir de tais dados, obteve-se o percentual de ocorrência das principais manifestações patológicas, observando que as estruturas apresentaram degradação principalmente devido à ação da corrosão de armaduras e das fissuras, sendo que tais manifestações estão diretamente associadas ao estabelecimento de procedimentos inadequados nas etapas de projeto e execução do processo construtivo.

Palavras chave: Manifestações patológicas, concreto armado, Ceará.

viii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1-Lei de evolução de custos, Lei de Sitter. Fonte: VITÓRIO, 2005 ............................ 2

Figura 2.1-Fases do desempenho de uma estrutura durante sua vida útil. Fonte: ANDRADE, 1997 ............................................................................................................................................ 9

Figura 2.2-Interações no concreto. Fonte: Piancastelli, 1997................................................... 11

Figura 2.3-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17 .......................................................... 23

Figura 2.4-Corrosão de armaduras (laje). Fonte: Obra 21 ........................................................ 24

Figura 2.5-Desagregação do Concreto. Fonte: Obra 8 ............................................................. 24

Figura 2.6-Eflorescência. Fonte: Obra 21 ................................................................................ 25

Figura 2.7-Fluxograma de atuação para resolução de problemas patológicos segundo Lichtenstein. Fonte: Piancastelli, 1997 ..................................................................................... 27

Figura 3.1-Exemplo do cálculo da incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto .................................................................................................................................... 32

Figura 4.1-Distribuição de obras conforme forma de uso ........................................................ 33

Figura 4.2-Distribuição de obras conforme área do entorno .................................................... 34

Figura 4.3-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto para o Estado do Ceará .................................................................................................................................... 36

Figura 4.4-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Urbana ................................................................................................ 37

Figura 4.5-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Salina .................................................................................................. 37

Figura 4.6-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Rural ................................................................................................... 38

Figura 4.7-Deposição de íons cloreto – Comparativo. Fonte: SILVA, 2011. .......................... 39

Figura 4.8-Cobrimento inexistente com armadura exposta e despassivada. Fonte: Obra 21 ... 40

Figura 4.9-Frente de carbonatação já atingiu as armaduras despassivando-as, início do processo de corrosão. Fonte : Obra 18. .................................................................................... 40

Figura 4.10-Após borrifado Nitrato de Prata no pilar percebeu-se uma variação da coloração da pasta do concreto para um coloração mais escura. Cuja variação indica presença de cloretos. Fonte: Obra 14 ........................................................................................................... 41

Figura 4.11-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17 ........................................................ 42

Figura 4.12-Fissura no pé do pilar, possível início de processo corrosivo. Fonte: Obra 24 .... 42

Figura 4.13-Perda de seção de concreto devido a ataque químico expansivo. Fonte: Obra 18 43

Figura 4.14-Infiltração por deficiência da impermeabilização da caixa d’água da edificação, ocasionando o início do processo de corrosão pela expansão da armadura, e desplacamento do concreto. Fonte: Obra 21 .......................................................................................................... 44

Figura 4.15-Segregação no encontro pilar com vigas. Fonte: Obra 14 .................................... 44

Figura 4.16-Segregação com armadura exposta e despassivada em viga. Fonte: Obra 21 ...... 45

Figura 4.17-Estrutura fortemente afetadas, presença de inúmeras machas. Fonte: Obra 9 ...... 45

Figura 4.18-Infiltração de água originada de deficiência e/ou vazamento com formação de estalactites de carbonato de cálcio em laje. Fonte: Obra 21 ..................................................... 46

Figura 4.19-Pilar com presença de fungo (bolor) em todo o seu comprimento. Fonte: Obra 17 .................................................................................................................................................. 46

Figura 4.20-Rompimento do dente Geber de apoio de vigas longitudinais. Fonte: Obra 21 ... 47

ix

LISTA DE QUADROS

Quadro 1.1-Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de concreto. Fonte: SOUZA & RIPPER, 1998. .............................................................................. 4

Quadro 2.1-Limites máximos para a expansão devida a reação álcali-agregado e teores de cloretos e sulfatos presentes nos agregados. Fonte: NBR 7211 (ABNT, 2009). ...................... 19

Quadro 2.2- Classe de agressividade ambiental. Fonte: NBR 6118 (ABNT, 2007). ............... 21

Quadro 3.1-Quadro de cadastramento das obras. ..................................................................... 29

Quadro 3.2-Classificação no entorno do Estado do Ceará. ...................................................... 30

Quadro 4.1-Manifestações patológicas nas estruturas de concreto. ......................................... 35

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1-Gasto com reparo e manutenção em alguns países .................................................. 5

x

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1

1.1. Justificativa e contextualização do tema ...................................................................... 1

1.2. Objetivos ...................................................................................................................... 5

1.1.1 Objetivo geral ..................................................................................................... 5

1.1.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 5

1.3. Delimitações ................................................................................................................ 6

1.4. Estrutura do trabalho .................................................................................................... 6

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 7

2.1. Introdução .................................................................................................................... 7

2.2. Concreto Armado ......................................................................................................... 7

2.1.1 Conceitos de Durabilidade e Vida Útil ............................................................... 8

2.3. Patologia do concreto armado .................................................................................... 10

2.3.1 Origem do problema: projeto ........................................................................... 12

2.3.2 Origem do problema: materiais ........................................................................ 13

2.3.3 Origem do problema: execução ........................................................................ 13

2.3.4 Origem do problema: uso e manutenção .......................................................... 16

2.3.5 Causas de deterioração do concreto armado..................................................... 17

2.3.5.1 Ações Mecânicas ......................................................................................... 17

2.3.5.2 Ações Físicas ............................................................................................... 17

2.3.5.3 Ações Químicas........................................................................................... 17

2.3.5.4 Ações Biológicas ......................................................................................... 20

2.3.5.5 Ambiente em que a estrutura está inserida .................................................. 20

2.3.6 Manifestações Patológicas ................................................................................ 22

2.4. Inspeção e diagnóstico de manifestações patológicas em estruturas de concreto ..... 25

3 METODOLOGIA ............................................................................................................. 28

3.1. Levantamento e estudo bibliográfico ......................................................................... 28

3.2. Banco de dados .......................................................................................................... 28

3.3. Análise dos resultados ............................................................................................... 32

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 33

4.1. Caracterização do banco de dados ............................................................................. 33

4.2. Manifestações patológicas incidentes ........................................................................ 34

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................... 48

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................. 49

1

1. INTRODUÇÃO

1.1. Justificativa e contextualização do tema

O Brasil é um país que convive com diversos problemas sociais (desemprego,

saúde, educação, habitação, entre outros) e está em fase de desenvolvimento econômico,

assim, não pode se dar ao luxo de custear despesas extremamente elevadas em obras de reparo

estrutural, as quais, na maioria das vezes, poderiam ser evitadas.

Para Souza e Ripper (1998), designa-se genericamente por Patologia das

Estruturas "um novo campo da Engenharia das Construções que se ocupa do estudo das

origens, formas de manifestação, conseqüências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos

sistemas de degradação das estruturas".

Segundo Helene (1992), os fenômenos patológicos habitualmente apresentam

manifestação externa característica, a partir da qual se pode deduzir a natureza, a origem e os

mecanismos dos fenômenos envolvidos. Determinadas manifestações incidem com mais

constância, devido à necessidade de cuidados que frequentemente são ignorados, seja no

projeto, na execução ou até mesmo na utilização. Ainda segundo este autor, pode-se dizer que

os problemas patológicos de maior gravidade nas estruturas em concreto armado,

especialmente pelo seu evidente risco à integridade da estrutura, são a corrosão da armadura

do concreto, as fissuras e as flechas excessivas das peças estruturais.

A NBR 6118 (ABNT, 2007) destaca como mecanismos preponderantes de

deterioração do concreto a lixiviação por ação de águas puras, carbônicas agressivas ou

ácidas, que dissolvem e carreiam os compostos hidratados de pasta de cimento; a expansão

por ação de águas e solos que estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações

expansivas e deletérias; a expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos

agregados reativos; e as reações deletérias superficiais de certos agregados, decorrentes de

transformações de produtos ferruginosos presentes na sua constituição mineralógica. Quanto

aos mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura, destacam-se a

despassivação por carbonatação e a despassivação por elevado teor de cloreto.

A soma de tantos fatores prejudiciais à estrutura, reforçada pelo crescimento

acelerado que a construção civil vem atingindo, provoca a necessidade de inovações que

trazem em si a aceitação subentendida de maiores riscos, leva ao ponto de viver em uma

época de grandes preocupações.

2

Segundo Steen (1991, apud ANDRADE, 1997), o valor do estudo da Patologia

das Construções está, primeiramente, na necessidade de divulgação das manifestações

patológicas mais incidentes; em segundo lugar, no conhecimento da evolução dos problemas,

sendo estes o quanto antes identificados, menor o custo para reparar os elementos danificados.

Ou seja, a execução das correções serão mais fáceis e muito mais econômicas quanto mais

cedo forem realizadas.

Esta afirmação é demonstrada através da “Lei de Sitter”, que exibe os custos

crescendo segundo uma progressão geométrica de razão cinco (VITÓRIO, 2005). Assim,

dividindo as etapas construtivas e de uso de uma estrutura em quatro períodos

correspondentes ao projeto, à execução, à manutenção preventiva e à manutenção corretiva,

cada correção efetuada em um ou outro período implicará em um custo que segue uma

progressão geométrica de razão cinco, conforme mostra a Figura 1.1.

Figura 1.1-Lei de evolução de custos, Lei de Sitter. Fonte: VITÓRIO, 2005

Existem várias maneiras de evitar a ocorrência de manifestações patológicas nas

estruturas, tais como: investimento da indústria da construção civil em tecnologia e em

melhor qualificação da mão de obra; mudança de mentalidade dos consumidores, passando a

exigir mais qualidade e garantia de durabilidade dos produtos adquiridos, focando, também,

na importância da manutenção preventiva. Ou seja, conscientização de projetistas

(especificação de concretos com uma trabalhabilidade adequada, dimensionamento de peças

3

estruturais com densidades de armadura que permitam uma concretagem eficiente, entre

outros), construtores (cuidado nas etapas de transporte, lançamento e adensamento, garantia

da espessura de cobrimento das armaduras de projeto, entre outros) e usuários de todos os

níveis econômicos, quanto à importância de garantir a vida útil da estrutura, gastando o

mínimo possível em obras de recuperação e reforço (geralmente as empresas que trabalham

com recuperação estrutural só são chamadas quando o dano atinge o grau elevado de

degradação).

Diversos pesquisadores têm procurado definir qual a atividade que tem sido

responsável, ao longo dos tempos, pela maior quantidade de erros. As conclusões, como pode-

se ver no Quadro 1.1 a seguir, nem sempre são condizentes, fato justificado primeiramente

por que os estudos foram realizados em diferentes continentes, e, em segunda instância, por

que, em algumas situações, as causas são tantas que fica difícil diagnosticar a causa

preponderante (geralmente ocorrem devido a deficiências nas etapas de execução e/ou

projeto).

Embora, a nível nacional, já se possa contar com certo número de levantamentos

de casos registrados, como, por exemplo, no Rio Grande do Sul (DAL MOLIN, 1988), no

Espírito Santo (SILVA, TRISTÃO & MACHADO apud ARANHA, 1994), em Santa

Catarina (SANTAVA apud ARANHA, 1994), em Pernambuco (ANDRADE, 1997), na

Região Sudeste (CARMONA & MEREGA apud ARANHA, 1994), na Região Centro-Oeste

(NINCE, 1996), na Região Norte (ARANHA, 1994), no Ceará não se tem notícias a respeito

de um trabalho dessa natureza, em que se possa identificar os principais tipos de

manifestações patológicas que ocorrem nas estruturas de concreto armado, bem como em que

etapa do processo construtivo originou-se o problema.

4

Quadro 1.1-Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de concreto. Fonte: SOUZA & RIPPER, 1998.

L.E.M.I.T (Venezuela) (1975)

19 5 57 19

40

Jean Blévot (França) (1974)

35 65

S.I.A. (Suiça) (1979)

46 44 10

Dov Kaminetzky (1991)

51 16

1288

E.N.R. (U.S.A.) (1968-1978)

9 6 75 10

52 24

B.R.E.A.S. (Reino Unido) (1972)

58 1112 35

Faculdade de Engenharia da

Fundação Armando Álvares Penteado Verçoza

(1991)

18 6

Bureau Securitas (1972)

C.B.E. Boletim 157 (1982)

50 10

49

40

D.E.Allen (Canadá) (1979)

55

C.S.T.C (Bélgica) Verçoza (1991)

46 15 22 17

Edward Grunau Paulo Helene (1992)

44 18 28 10

CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

FONTE DE PESQUISA

Concepção e Projeto

Materiais Execução Utilização e Outras

De acordo com Medeiros e Helene (2009), a manutenção e os reparos tem se

tornado questões difundidas e preocupantes em alguns países, principalmente quando se

analisa em termos de custos. Já que esses serviços exigem gastos de bilhões acarretando

grande impacto econômico, e chegando, até mesmo, a representar 50% dos gastos feitos em

construções em algumas situações.

Os valores representados na Tabela 1.1 a seguir, referem-se a gastos com

manutenções e reparos de edificações em alguns países no ano de 2004, exceto no caso da

Itália que se trata de 2002.

5

Tabela 1.1-Gasto com reparo e manutenção em alguns países

Fonte: Ueda.Takewaka, 2007 apud MEDEIROS & HELENE, 2009.

Assim, um levantamento das manifestações patológicas no Estado do Ceará e suas

origens são de grande importância para se verificar as causas mais incidentes de deterioração

e, assim, alertar o meio técnico para que se tomem medidas preventivas, objetivando ter obras

duráveis.

Para o desenvolvimento desta pesquisa foram compilados vários conceitos

relacionados ao tema estudado. Ressalta-se que este trabalho não tem a ambição de englobar

todos os aspectos que têm influência significativa na durabilidade das estruturas, mas sim

apresentar alguns pontos relevantes sobre cada um deles, sempre buscando relacionar ao

máximo as considerações de caráter tecnológico com as da prática executiva.

1.2. Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Este trabalho tem como objetivo principal a realização de um levantamento das

manifestações patológicas que ocorreram em algumas estruturas de concreto armado no

Estado do Ceará.

1.1.2 Objetivos específicos

Os objetivos específicos são:

• Tipificar algumas manifestações patológicas em estruturas de concreto armado

• Analisar as origens e causas que provocaram a principal manifestação patológica.

6

• Quantificar a tipologia da manifestação patológica nas estruturas de concreto e

elaborar gráficos que mostrem a sua distribuição percentual.

1.3. Delimitações

A principal delimitação da pesquisa está relacionada com o banco de dados que

compõe o levantamento. Com as limitações de fatores como a falta de um banco de dados

maior e tempo, não foi possível abranger todo o universo de estruturas que apresentaram

alguma manifestação patológica. Outra questão a ser frisada é a distribuição espacial das

obras catalogadas para o banco de dados. A distribuição é aleatória, não se tendo, assim, uma

amostragem completa de toda uma área pesquisada.

1.4. Estrutura do trabalho

Esta monografia encontra-se dividida em cinco capítulos principais. O primeiro

capítulo consta de uma introdução que procura contextualizar o problema citado, expor a

razão, justificativa e motivação para realização da pesquisa, explanar os objetivos buscados ao

final deste trabalho, juntamente com suas delimitações e abordar, também, a estruturação do

mesmo.

O segundo capítulo contém a revisão bibliográfica dos assuntos relacionados com

a pesquisa, mostrando fatores que têm influência significativa na durabilidade das estruturas

de concreto.

O terceiro capítulo explana a metodologia empregada para a realização do

trabalho de levantamento das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado,

assim como caracteriza o banco de dados utilizado para as análises realizadas nos capítulos

seguintes.

O quarto capítulo apresenta as principais manifestações patológicas que ocorreram

nas estruturas de concreto armado no Estado do Ceará em estudo e analisa suas origens e

causas mais incidentes.

No quinto capítulo, constam as considerações finais sobre o levantamento

realizado neste trabalho, bem como as recomendações para trabalhos posteriores, visando

disponibilizar dados e ampliar o conteúdo da pesquisa para, assim, melhorar e fomentar o

estudo acerca das manifestações patológicas nas edificações.

7

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Introdução

A NBR 6118 (ABNT, 2007) afirma que as estruturas de concreto devem atender

aos requisitos mínimos de qualidade durante sua construção e serviço, assim como aos

requisitos adicionais estabelecidos entre o autor do projeto estrutural e o construtor. Os três

requisitos mínimos de qualidade são a capacidade resistente, que consiste basicamente na

segurança da estrutura; o desempenho em serviço, que consiste na capacidade da estrutura

manter-se em condições plenas de utilização, não devendo apresentar danos que

comprometam, em parte ou totalmente, o uso para o qual foram projetadas e por último,

porém não menos importante, a durabilidade, que é a capacidade da estrutura resistir às

influências ambientais previstas e definidas no início dos trabalhos de elaboração do projeto.

2.2. Concreto Armado

O uso do concreto armado pode ser considerado recente: as primeiras peças

surgiram há pouco mais de 150 anos, porém seu emprego efetivo em construções com

embasamento técnico e modelos de cálculo racionais, ocorre há menos de 100 anos. Desde

então, tem sido, pelas suas vantagens, utilizado em larga escala pela indústria da construção

(CLÍMACO, 2005).

Para Botelho e Marchetti (2003), uma estrutura de concreto armado (lajes, vigas,

vasos, bancos de jardim, entre outros.) é uma ligação solidária (fundida junta), de concreto

(que nada mais é que uma pedra artificial composto por fragmentos de rocha, cimento e água),

com uma estrutura resistente a tração que é usualmente o aço.

A NBR 6118 (ABNT, 2007) define como estruturas de concreto armado aquelas

cujo comportamento estrutural depende da aderência entre o concreto e a armadura, e nas

quais não se aplicam alongamentos iniciais das armaduras antes da materialização dessa

aderência.

Para Clímaco (2005), o concreto armado é um material composto pela associação

do concreto com barras de aço nele inseridas, de modo que estabeleçam um sólido único, do

ponto de vista mecânico quando submetido às ações externas. Essa associação aproveita as

principais vantagens de ambos, concreto e aço, quanto à resistência, à durabilidade e ao custo,

destacando-se a boa resistência à compressão do concreto e a elevada resistência a tração do

aço.

8

Como todo material que se utiliza para determinada finalidade, o concreto armado

apresenta vantagens e desvantagens quanto ao seu uso estrutural. Segundo Carvalho e

Figueiredo (2011), as principais vantagens e desvantagens são:

Vantagens

• Apresenta boa resistência à maioria das solicitações.

• Tem boa trabalhabilidade, quando em estado fresco e, por isso, adapta-se a

várias formas.

• As técnicas de execução são razoavelmente dominadas em todo o país.

• É um material durável, desde que seja bem executado.

• Apresenta durabilidade e resistência ao fogo superiores em relação à madeira e

ao aço, desde que os cobrimentos e a qualidade do concreto estejam de acordo

com as condições do meio em que está inserida a estrutura.

• Em diversas situações é economicamente mais viável que estruturas de aço.

• É resistente a choques e vibrações, efeitos térmicos, atmosféricos e desgastes

mecânicos.

Desvantagens

• Resulta em elementos com maiores dimensões que o aço, o que, com seu peso

específico elevado, ocasiona um peso próprio muito grande, limitando o seu

uso em determinadas situações ou elevando bastante o seu custo.

• As adaptações e reformas são, muitas vezes, de difícil execução.

• É bom condutor de calor e som, determinando, em casos específicos,

associação com outros materiais para sanar esses problemas.

• É necessário um sistema de fôrmas e escoras, que, geralmente, precisa

permanecer no local até que o concreto alcance resistência adequada.

2.1.1 Conceitos de Durabilidade e Vida Útil

Há uma proximidade entre os conceitos de durabilidade e vida útil que às vezes

leva ao uso equivocado dos mesmos.

Segundo Rostam, citado por Andrade (1997), o conceito de durabilidade pode ser

difícil de ser quantificado e usado de maneira freqüente no dia a dia. Isto leva a introdução do

9

conceito de vida útil como um termo operacional que aborda de forma quantitativa a questão

da durabilidade das estruturas.

Para Jonh et. al (2002 apud CONSOLI; REPETTE, 2009) a estimativa da

“durabilidade depende muito mais do conhecimento do que os próprios recursos, não é uma

qualidade intrínseca dos materiais”.

De acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2007), durabilidade é a capacidade da

estrutura resistir às influências ambientais presumidas e definidas em conjunto com o autor do

projeto e o contratante, no início dos trabalhos de elaboração dos projetos. Já vida útil, a

norma define como sendo o período de tempo o qual se mantém as características das

estruturas de concreto, desde que satisfeitos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo

projetista e construtor, assim como de execução dos reparos decorrentes de danos acidentais.

Assim, considera-se que um material chegou ao fim de sua vida útil quando suas

propriedades, sob dadas condições de uso, se deterioram a tal ponto que a continuação do uso

desse material é considerada insegura ou antieconômica, logo, a durabilidade de uma estrutura

pode ser representada pelo gráfico desempenho versus tempo, conforme mostra a Figura 2.1

(ANDRADE, 1997).

Figura 2.1-Fases do desempenho de uma estrutura durante sua vida útil. Fonte: ANDRADE, 1997

10

Observa-se na figura anterior que quando a estrutura começa a perder a sua

funcionalidade devido a algum tipo de deterioração, pode existir a necessidade da realização

de reparos ou reforços. É notório, também, que à medida que os danos na estrutura evoluem,

os custos necessários para as correções crescem exponencialmente, conforme a Lei de Sitter

comentada anteriormente.

Para Brandão (1998), a vida útil de uma construção como um todo depende

igualmente do desempenho dos elementos estruturais de concreto armado e dos demais

componentes incorporados à estrutura, que não possuem função estrutural, tais como juntas,

instalações, drenos, entre outros. Ressalta-se que geralmente esses elementos não-estruturais

possuem vida útil mais curta do que a estrutura propriamente dita e, logo, providências

adequadas para a sua manutenção, reparo ou substituição devem ser previstas.

Por muito tempo o concreto foi considerado um material extremamente durável,

devido a algumas obras muito antigas ainda encontrarem-se em bom estado, porém a

deterioração precoce de estruturas recentes remete aos porquês das patologias do concreto

(BRANDÃO & PINHEIRO, 1999).

2.3. Patologia do concreto armado

Conforme Helene (1992): "a patologia pode ser entendida como a parte da

engenharia que estuda os sintomas, os mecanismos, as causas e origens dos defeitos das

construções civis, ou seja, é o estudo das partes que compõem o diagnóstico do problema".

Para Piancastelli (1997), sendo o concreto armado, um material não inerte, ele se

sujeita a alterações, ao longo do tempo, devido a interações entre seus elementos constitutivos

(cimento, areia, brita, água e aço), interações entre esses e agentes externos (ácidos, bases,

sais, gases e outros) e com materiais que lhe são adicionados (aditivos e adições minerais), a

Figura 2.2 a seguir mostra as interações no concreto.

11

Figura 2.2-Interações no concreto. Fonte: Piancastelli, 1997

Frequentemente, dessas interações resultam anomalias, que, geralmente,

comprometem o desempenho da estrutura, gerando também efeitos estéticos indesejáveis e

causando desconforto psicológico aos usuários.

O termo patologia pode ser utilizado na engenharia civil quando ocorre perda ou

queda de desempenho de um conjunto ou componente estrutural. O termo foi retirado da área

da saúde e identifica o estudo das doenças, seus sintomas e natureza das modificações que

elas provocam no organismo. Em uma estrutura, para que um sintoma, seja classificado como

patológico, deve comprometer algumas das exigências da construção, seja ela de capacidade

funcional, mecânica ou estética. Assim, observa-se que existe uma forte relação entre a

manifestação patológica e o desempenho da edificação, na medida em que sua avaliação é

relacionada com o comportamento da estrutura em utilização. Logo, a análise das

manifestações patológicas é função também de dois aspectos fundamentais: tempo e

condições de exposição, tornando-a, assim, associada aos conceitos de durabilidade, vida útil

e desempenho (ANDRADE & SILVA, 2005).

É importante destacar para este trabalho a diferença existente entre os conceitos

de origem e causa da patologia. A origem do problema relaciona-se com as fases ou etapas da

vida da estrutura em que se originou a patologia, sejam elas: de projeto, de materiais, de

execução, de utilização e de manutenção. Já a causa é definida como qualquer fator que

possa, direta ou indiretamente, estar contribuindo para a ocorrência da patologia, como por

exemplo: as solicitações mecânicas (impactos sobrecargas); as condições de exposição

(ambiente marinho, área industrial); as características dos materiais que constituem a estrutura

12

(sílica reativa nos agregados, álcalis no cimento, cloreto nos aditivos); a espessura do

cobrimento, entre outros fatores (ANDRADE & SILVA, 2005).

2.3.1 Origem do problema: projeto

Muitas falhas são possíveis de ocorrer durante a fase de concepção da estrutura,

podendo se originar durante o estudo preliminar, na elaboração do anteprojeto, ou no projeto

executivo.

Essas falhas podem levar ao encarecimento do processo de construção, a

transtornos relacionados com a utilização da obra e a sérios problemas patológicos na

estrutura.

Lista-se a seguir exemplos de problemas originados na etapa de elaboração do

projeto:

• Má definição das ações atuantes ou combinação mais desfavorável para a

estrutura;

• Deficiência na avaliação de resistências do solo, podendo levar, por exemplo, a

recalques inesperados ao longo da construção e nos primeiros anos de vida da

edificação;

• Adoção de peças com espessura de cobrimento e relação água/cimento

incompatíveis com tempo e as condições de exposição da estrutura;

• Especificação inadequada de materiais;

• Dimensionamento que leva a grandes deformações na estrutura, levando ao

surgimento de fissuras (peças esbeltas e utilização de grandes vãos);

• Utilização de juntas estruturais sujeitas à infiltração de água, próximas aos

elementos estruturais;

• Falta de compatibilização entre os projetos (arquitetônico, estrutural,

hidrossanitário, elétrico, entre outros);

• Detalhes construtivos impossíveis de serem executados;

13

2.3.2 Origem do problema: materiais

Definidas as especificações dos materiais na fase de projeto, deve-se controlar

bem a aquisição dos insumos para fabricação do concreto, objetivando a garantia das

especificações e que o concreto não seja rejeitado. É importante que a caracterização dos

materiais componentes do concreto esteja em conformidade com o que recomenda a NBR

12654 (ABNT, 1992).

No cimento devem ser monitorados seus aspectos físicos, como finura, início e

fim de pega, resistência à compressão, expansibilidade, calor de hidratação, assim como,

também, seus aspectos químicos, como perda ao fogo e resíduo insolúvel, teores de aluminato

tricálcio e de álcalis.

Para os agregados faz-se necessária a análise mineralógica e química do material,

para detectar a presença de contaminantes reativos no agregado, cujas reações químicas

expansivas com os álcalis do cimento podem ser bastante deletérias ao concreto. Assim como,

também, é importante atentar para as características físicas dos agregados, como a sua

distribuição granulométrica e seu formato dos grãos, pois diferenças nessas propriedades

podem levar a uma maior variabilidade nas propriedades do concreto fresco e endurecido

(ANDRADE & SILVA, 2005).

A água é um elemento do concreto de fundamental importância, logo se faz

necessária a sua análise antes de sua utilização, pois aspectos como contaminação com

cloretos, sulfatos, álcalis, teor do pH , entre outros fatores, podem prejudicar o desempenho

do concreto ao longo do tempo. Ressalta-se que quando necessário o uso de aditivos no

concreto é de fundamental importância analisá-los quanto à possível contaminação com

cloretos.

Por último, como se trata de concreto armado, é imprescindível controlar a

armadura, assegurando o patamar de escoamento, o limite de resistência, o alongamento

mínimo, as tolerâncias de desbitolamento e dobramento.

2.3.3 Origem do problema: execução

A NBR 14931 (ABNT, 2004) define como execução da estrutura de concreto

todas as atividades desenvolvidas na sua execução, ou seja, sistema fôrmas, armaduras,

concretagem, cura e outras, bem como as relativas à inspeção e documentação de como

construído, incluindo a análise do controle de resistência do concreto.

14

Falhas construtivas durante a etapa de execução da obra podem causar

repercussões danosas ao desempenho da estrutura de concreto.

Para Souza e Ripper (1998), a etapa de execução da estrutura é responsável por

boa parte dos problemas patológicos. A ocorrência dos erros é, basicamente, devido ao

processo de produção, que é bastante prejudicado, por muitas vezes refletir os problemas

socioeconômicos, que provocam a baixa qualidade técnica dos trabalhadores menos

qualificados. Assim como, também, a falta de uma fiscalização eficiente e um fraco comando

de equipes, podem, com facilidade, levar a falhas graves em determinadas atividades como,

escoramentos, fôrmas, posicionamento e qualidade das armaduras, qualidade do concreto,

entre outras.

A NBR 12655 (ABNT, 2006) descreve como etapas de execução do concreto a

seguinte sequência:

• Caracterização dos materiais componentes do concreto, de acordo com a NBR

12654 (ABNT, 1992);

• Estudo de dosagem do concreto;

• Ajuste e comprovação do traço do concreto;

• Preparo do concreto;

No tocante à execução do concreto em si, as principais fases relacionadas e aspectos importantes a serem avaliados estão descritos a seguir:

• Mistura: Os componentes do concreto devem ser misturados até formar uma

massa homogênea. Essa operação pode ser realizada em betoneiras ou em

centrais dosadoras/misturadoras. É importante observar aspectos como a

sequência de colocação dos materiais, o tempo de mistura, a correção da água

arrastada pelos agregados e possíveis erros nas quantidades adicionadas dos

materiais.

• Transporte: após preparada a massa de concreto, ela deve ser transferida do

local da mistura até o local de lançamento. Esse transporte pode ser feito de

forma simples, por meio de carros de mão, jericas, entre outros, sendo os

principais problemas, a segregação do concreto no transporte, à perda do

material e o tempo necessário para fornecê-lo as frentes de trabalho,

15

comprometendo, assim, a qualidade e a produtividade do serviço. O transporte

também pode ser realizado por caminhões betoneira, onde deve-se tomar

cuidado com o tempo decorrido desde a saída do caminhão da usina até o

descarregamento do concreto na obra, tempo este que deve ser ajustado de

acordo com as características do concreto e as condições de temperatura,

evitando a perda acentuada de abatimento.

• Lançamento: consiste na colocação do concreto para moldagem da peça, pode

ser realizado com pás, carros de mão, ou bombas para alcançar grandes

distâncias. No caso do uso de bombas é muito importante verificar o estado de

conservação do equipamento utilizado, prevenindo, assim, possíveis

problemas durante a concretagem. Outro aspecto importante a ser observado é

a altura de lançamento do concreto, a concretagem de peças com altura

superior a 2 metros deve ser realizada de forma cuidadosa, a fim de evitar a

segregação dos agregados graúdos nas regiões inferiores da peça, originando

bicheiras ou vazios.

• Adensamento: Trata-se da atividade de vibrar o concreto, em seu estado fresco,

com o objetivo de retirar o ar aprisionado durante as etapas anteriores,

proporcionando-lhe a máxima compactação. Falhas ocorridas durante essa

etapa, como excesso ou deficiência de vibração, podem gerar problemas de

exsudação, segregação ou bicheiras. Logo, a frequência e amplitude dos

vibradores, assim como o tempo de utilização e a disposição desses

equipamentos são algumas das escolhas essenciais para o sucesso da atividade.

• Cura: É a atividade mediante a qual se mantêm o teor de umidade satisfatório,

impedindo a evaporação de água da mistura, garantindo também, uma

temperatura favorável ao concreto durante o processo de hidratação dos

materiais aglomerantes, de modo que seja possível desenvolver as

propriedades desejadas. A atividade de cura se resume no cobrimento da peça

concretada com água por um tempo mínimo, que será função da relação a/c e

do tipo de cimento utilizado. As características superficiais são as mais

afetadas por uma cura mal executada como a presença de fissuração, a

permeabilidade e a carbonatação.

16

É importante frisar novamente que falhas de concretagem ignoradas, ou não

reparadas devidamente, podem acarretar sérias conseqüências à estrutura, principalmente em

regiões agressivas e ou de difícil acesso à inspeção.

No tocante à armação dos elementos estruturais, cuidados importantes estão

relacionados com a correta disposição da ferragem, a conformidade da quantidade e diâmetro

nominal das barras com o pedido no projeto estrutural, a correta execução do cobrimento da

armadura, que servirá de proteção contra agentes de despassivação (cloretos e CO2), pois

quanto maior o cobrimento e melhor a qualidade do concreto maior será o intervalo de tempo,

caso agentes agressores incidam, para que esses cheguem à armadura acarretando o processo

corrosivo na mesma.

Assim, o não atendimento a esses parâmetros conduz à perda da capacidade

resistente e, em casos de elementos vitais, como os pilares em uma edificação pode levar a

estrutura ao colapso.

2.3.4 Origem do problema: uso e manutenção

Depois de concluída a execução da estrutura, cabe ao seu usuário cuidar de

utilizá-la da maneira mais eficiente, com o objetivo de manter as características originais ao

longo de toda a sua vida útil. A eficiência relaciona-se tanto com as atividades de uso, como,

por exemplo, garantir que não sejam ultrapassados os carregamentos previstos em projeto,

quanto com as atividades de manutenção, já que o desempenho da estrutura tende a diminuir

ao longo da sua vida útil (ANDRADE & SILVA, 2005).

A NBR 5674 (ANBT, 1999) define manutenção como o conjunto de atividades a

serem desempenhadas para conservar ou recuperar a capacidade funcional de uma edificação

e de suas partes constituintes de forma a atender as necessidades e segurança dos usuários.

Segundo Souza e Ripper (1998), os problemas patológicos ocasionados por

ausência de manutenção ou mesmo por manutenção inadequada, têm sua origem no

desconhecimento técnico, na incompetência, no desleixo e em problemas econômicos. A falta

de destinação de verbas para manutenção pode vir a tornar-se fator responsável pelo

aparecimento de problemas estruturais de maior gravidade, implicando em grandes gastos e,

dependendo da situação, pode levar até mesmo a demolição da estrutura.

17

2.3.5 Causas de deterioração do concreto armado

Diversos agentes naturais atuam sob o concreto armado provocando o seu

envelhecimento, ou seja, a perda gradual de seu desempenho estético, funcional e estrutural.

As causas de deterioração originam-se de diversas ações: mecânicas, físicas, químicas e

biológicas, podendo estas ocorrer isoladamente ou simultaneamente, dependendo a velocidade

de propagação principalmente, do meio que a estrutura está inserida (ANDRADE & SILVA,

2005).

2.3.5.1 Ações Mecânicas

Destacam-se como ações mecânicas de deterioração do concreto: a ação de cargas

excessivas e a erosão.

As cargas excessivas, não presumidas no projeto, podem provocar fissuração

excessiva, abrindo, assim, caminhos para que outras formas de deterioração se instalem. É

importante então, que os projetistas ratifiquem as cargas consideradas no dimensionamento da

estrutura e que os usuários, por sua vez, obedeçam às condições especificadas no projeto.

A erosão do concreto consiste no desgaste de sua camada superficial por

processos de atritamento, percussão, arranhamento ou por ação de águas em alta velocidade,

tendo como principais causas a abrasão e a cavitação.

2.3.5.2 Ações Físicas

Segundo Souza e Ripper (1998), destacam-se como principais ações físicas

consideradas agressoras às estruturas de concreto: as variações de temperatura; os

movimentos que ocorrem na interface entre materiais submetidos à mesma variação de

temperatura, mas com coeficientes de dilatação diferentes, gerando diferentes deformações,

como é o caso de assentamento de alvenaria em peças de concreto e a ação da água nas suas

diversas formas, geradoras das mais diferentes manifestações patológicas.

2.3.5.3 Ações Químicas

Para Brandão (1998), determinadas substâncias encontradas no meio ambiente

penetram na massa de concreto endurecido e, sob condições especiais de temperatura e

umidade, provocam reações químicas com efeitos nocivos. Sendo o concreto, normalmente,

um material com baixa resistência a esse tipo de ataque, as ações químicas acabam se

tornando uma das principais causas de deterioração das estruturas.

18

Destaca-se a seguir alguns dos mecanismos mais comuns de deterioração química.

a) Reação álcalis-agregados

Priszkulnik (2005) descreve a reação álcali-agregado como sendo um processo

químico em que alguns constituintes mineralógicos do agregado reagem com hidróxidos

alcalinos que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. O produto dessa reação é

um gel higroscópico expansivo que provoca diversas manifestações patológicas no concreto

como: expansões, fissuras, movimentações diferenciadas nas estruturas, exsudação de gel e

redução da resistência à tração e à compressão.

b) Ataque por cloretos

Para Souza e Ripper (1998), os cloretos podem ser adicionados involuntariamente

ao concreto a partir do uso de aditivos aceleradores de pega, de águas e agregados

contaminados, a partir de tratamentos de limpeza realizados com ácido muriático e podem

também penetrar no concreto ao aproveitarem-se de sua estrutura porosa.

Figueiredo (2005) destaca que os cloretos são introduzidos no concreto de

diversas formas, como: pelo uso de aditivos aceleradores de pega; através de impurezas

presentes nos constituintes do concreto; no ambiente marinho, através da água salgada e da

maresia e em etapas de processo industrial.

Perdrix (1992) afirma que os cloretos que permanecem dissolvidos na fase aquosa

dos poros destroem de forma pontual a camada passivante provocando uma corrosão

localizada que progride em profundidade podendo levar a ruptura das barras. Ainda segundo o

autor, a quantidade média admissível de cloretos sem que causem a despassivação da

armadura é em torno de 0,4% em relação à massa de cimento ou 0,05% a 1% em relação à

massa de concreto.

c) Ataque por sulfatos

Segundo a NBR 7211 (ABNT, 2009) em agregados provenientes de regiões

litorâneas, ou extraídas de águas salobras ou então quando houver suspeita de contaminação

natural (região onde ocorrem sulfatos naturais como a gipsita) ou industrial (água do lençol

freático contaminada por efluentes industriais), os teores de cloretos e sulfatos não devem

ultrapassar os limites estabelecidos no Quadro 2.1 a seguir.

19

Quadro 2.1-Limites máximos para a expansão devida a reação álcali-agregado e teores de cloretos e sulfatos presentes nos agregados. Fonte: NBR 7211 (ABNT, 2009).

Para Brandão (1998), os sulfatos podem ser considerados elementos muito

agressivos, entretanto quando sólidos esses sais não atacam o concreto. Mas, quando em

solução, os sulfatos de cálcio, sódio, potássio, magnésio e amônia podem reagir com a pasta

de cimento endurecida e levar à total desagregação do concreto.

O ataque é devido às reações dos sulfatos com o hidróxido de cálcio livre e com

os aluminatos de cálcio hidratados, resultantes da hidratação do cimento. Os produtos dessas

reações, respectivamente, gesso e o sulfa-aluminato de cálcio, cristalizam-se com a água num

processo acompanhado por aumento de volume. Essa expansão é seguida de fissuração

progressiva de configuração irregular o que facilita o acesso de novas soluções de sulfato. O

concreto adquire uma aparência esbranquiçada característica, podendo ocorrer também o

desprendimento de lascas.

20

A velocidade com que se dá o ataque por sulfatos depende de vários fatores, como

por exemplo: a concentração de sulfatos na solução, o tipo de cimento, a permeabilidade do

concreto e a quantidade de água disponível para o processamento das reações.

d) Carbonatação

Entre as principais substâncias nocivas às estruturas de concreto armado destaca-

se o CO2 (dióxido de carbono), que leva ao processo de carbonatação do concreto e a

conseqüente corrosão das armaduras.

Por meio da reação do CO2, presente na atmosfera, principalmente em centros

urbanos e áreas industrializadas, com os compostos hidratados do cimento, principalmente o

Ca(OH) 2 - hidróxido de cálcio, forma-se CaCO3 + H2O (carbonato de cálcio e água), o que

implica a carbonatação do concreto, ou seja, com essas reações o pH do concreto baixa,

alterando a estabilidade da película de passivação do aço, favorecendo, assim, o início da

corrosão das armaduras.

A velocidade e a profundidade de carbonatação variam de acordo com a

exposição da estrutura ao meio ambiente, com a concentração de CO2 na região, com a

umidade e temperatura do meio e com a qualidade do concreto (porosidade e alcalinidade).

2.3.5.4 Ações Biológicas

Alguns exemplos de agentes biológicos causadores da deterioração e da

desagregação do concreto são o crescimento de vegetação nas estruturas, em que as raízes

penetram principalmente através de pequenas falhas de concretagem, ou pelas fissuras e

juntas de dilatação, e o desenvolvimento de organismos e microorganismos em certas partes

da estrutura.

2.3.5.5 Ambiente em que a estrutura está inserida

A NBR 6118 (ABNT, 2007) destaca que a agressividade do meio ambiente está

relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto. Nos

projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo

com o apresentado no Quadro 2.2 a seguir, podendo ser avaliada segundo as condições de

exposição da estrutura ou de suas partes.

21

Quadro 2.2- Classe de agressividade ambiental. Fonte: NBR 6118 (ABNT, 2007).

Para Lima (2005) como as estruturas estão inseridas em diversos ambientes, esses

devem ser analisados, com o objetivo, de que, na fase de projeto da estrutura, todas as ações

de degradação sejam previstas.

Helene (1986) dividiu os ambientes nos quais as estruturas estão inseridas em

urbano, salino, diferenciados e industriais. O ambiente urbano caracteriza-se por uma

concentração populacional que ocasiona diversas alterações no meio ambiente, pois para

atender as necessidades humanas são necessárias diversas atividades, que aos poucos vão

alterando todo o sistema natural provocando prejuízos ao próprio homem. É caso, por

exemplo, da chuva ácida, do lançamento de dióxido de carbono na atmosfera, fator

determinante para a carbonatação, e da alteração no regime dos ventos intensificando chuvas

dirigidas.

O ambiente salino é bastante prejudicial para as estruturas de concreto armado,

pois tem cloretos, água e oxigênio suficientes para iniciar o processo de corrosão das

armaduras que acaba por deteriorar a estrutura.

Destaca-se, por exemplo, como ambientes diferenciados, as redes de esgotamento

sanitário construídas em concreto, pois estas estão sujeitas a degradação pela ação de

compostos de enxofre que atacam o cimento hidratado e as armaduras, assim como, também,

22

podem ser atacadas com bactérias presentes nos sistemas de esgoto. Logo, ao se projetar essas

redes, é necessário especificar concretos especiais que resistam a tais ações degradantes.

O ambiente industrial é bastante propício ao desgaste das estruturas de concreto.

São várias as atividades industriais, onde cada uma delas, devido à natureza dos processos,

emite fatores de degradação. Destaca-se, por exemplo, o lançamento na atmosfera de

substâncias como: monóxidos, dióxidos, derivados de sulfatos, as quais, em contato com a

água da chuva são absorvidas pelas estruturas de concreto e originam patologias (Lima,

2005).

2.3.6 Manifestações Patológicas

Destaca-se a seguir as manifestações patológicas mais frequentes e representativas

nas estruturas de concreto armado.

a) Fissuras

São aberturas que afetam a superfície do elemento estrutural tornando-se um

caminho rápido para a entrada de agentes agressivos à estrutura, conforme pode-se observar

na Figura 2.3 a seguir.

As fissuras são manifestações patológicas frequentes nas estruturas de concreto.

Quando estas aparecem servem para chamar a atenção dos usuários para o fato de que algo de

anormal está a acontecer. É necessário observar corretamente o quadro de fissuração, já que

ele pode ser provocado pelos mais diversos fatores, como por exemplo: reações expansivas

ocasionadas por agentes externos que penetram na estrutura, como cloretos, dióxidos de

carbono e outros compostos, recalques diferenciais, a cura imprópria do concreto e a não

previsão adequada do comportamento da estrutura.

Assim, um processo de fissuração, pode instalar-se em uma estrutura pelas mais

diversas causas, e para que se consiga identificar com precisão a causa e a origem, é

necessário desenvolver análises consistentes, que englobem a mais correta determinação da

configuração das fissuras, tais como a sua abertura e a sua variação ao longo do tempo,

podendo, assim, logo após a correta identificação estabelecer as metodologias e

procedimentos adequados para os trabalhos de recuperação (Souza & Ripper, 1998).

23

Figura 2.3-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17

b) Corrosão de armaduras

Cascudo (1995) define corrosão de elementos metálicos como sendo a alteração

de um metal em íon metálico pela sua alteração química ou eletroquímica com o meio

ambiente.

Partindo do exposto acima, pode-se definir a corrosão das armaduras nas

estruturas de concreto armado, como sendo um processo de deterioração da fase metálica

existente, que consequentemente provoca a perda de seção das barras de aço e concomitante a

esta perda de seção formam-se produtos de corrosão de caráter expansivo, geralmente no

entorno das armaduras, que vão se acumulando e gerando tensões internas não previstas em

projeto as quais acabam fissurando o concreto e sequencialmente lascando-o e destacando-o,

deixando, assim, a armadura totalmente exposta aos seus agentes agressores, o que acelera

ainda mais o processo corrosivo, conforme pode ser observado na Figura 2.4 (CASCUDO,

2005).

É importante frisar que a corrosão é um processo evolutivo, o qual, com o passar

do tempo vai se agravando. Logo, situações as quais medidas de segurança são tomadas

tardiamente podem comprometer a segurança estrutural.

24

Figura 2.4-Corrosão de armaduras (laje). Fonte: Obra 21

c) Desagregação do Concreto e Eflorescência

A desagregação é a perda de massa de concreto devido a um ataque químico

expansivo de produtos inerentes ao concreto e/ou devido à baixa resistência do mesmo,

caracterizando-se por agregados soltos ou de fácil remoção, conforme apresentado na Figura

2.5. Já a eflorescência é a formação de depósitos salinos na superfície do concreto, resultante

da água de infiltrações ou intempéries. Esses sais constituintes podem ser agressivos e causar

desagregação profunda, além da modificação do aspecto visual na estrutura, pois há um

contraste de cor entre os sais e o substrato sobre os quais se depositam, conforme pode-se

observar na Figura 2.6 a seguir.

Figura 2.5-Desagregação do Concreto. Fonte: Obra 8

25

Figura 2.6-Eflorescência. Fonte: Obra 21

2.4. Inspeção e diagnóstico de manifestações patológicas em estruturas de concreto

Ao se constatar que uma estrutura de concreto armado apresenta problemas

patológicos, torna-se necessário realizar uma vistoria detalhada e cuidadosamente planejada

para que se possa determinar as reais condições da estrutura, de forma a avaliar as anomalias

existentes, suas causas, providências a serem tomadas e métodos a serem adotados para a

recuperação ou reforço (SOUZA & RIPPER, 1998).

A metodologia genérica para a inspeção de estruturas convencionais pode ser

dividia em três etapas básicas: levantamento de dados, análise e diagnóstico.

A etapa de levantamento de dados fornecerá os subsídios necessários para que a

análise possa ser realizada de forma correta, consistindo nos seguintes passos:

• Classificação do meio ambiente;

• Levantamento visual e medições expeditas da estrutura;

• Estimativa das possíveis conseqüências dos danos e, caso necessário, medidas

emergências devem ser tomadas, como, por exemplo, o escoramento de parte

ou do todo da estrutura;

26

• Levantamento detalhado dos sintomas patológicos (documentação fotográfica,

avaliação da presença de agentes agressores, medidas de deformações,

medidas de perda de seção de armadura, entre outros);

• Identificação de erros quanto à concepção da estrutura (projeto), à sua

execução, ou ainda quanto a sua utilização e manutenção;

• Instrumentação da estrutura e realização de ensaios laboratoriais.

A segunda etapa, análise dos dados, tem como objetivo conduzir o analista da

estrutura a um perfeito entendimento da mesma e de como surgiram e se desenvolveram os

sintomas patológicos. Esta etapa deve ser feita de forma minuciosa, evitando, por exemplo,

que anomalias mais graves não sejam percebidas por estarem ocultas por anomalias

superficiais.

A última etapa, o diagnóstico, só poderá ser efetuada após a conclusão das etapas

de levantamento e análise. Devem-se investigar as causas da patologia, realizando um

diagnóstico preciso para que a recuperação seja efetiva. É importante investigar

cuidadosamente a patologia e suas possíveis causas, pois ao se falhar no seu diagnóstico, a

correção não será eficiente. Uma patologia pode se apresentar como conseqüência de mais de

uma deficiência. Assim, para que a medida corretiva seja eficiente devem-se sanar todas as

suas causas (ANDRADE & SILVA, 2005).

Cabe ressaltar que o tratamento de qualquer patologia requer um cuidado muito

maior do que o adotado no processo executivo. Por essa razão, ressalta-se novamente que

prevenir é melhor, e menos oneroso, que remediar, ou seja, o exercício correto da cidadania,

com responsabilidade social, que conduz à boa prática da engenharia, coroada pelo controle

tecnológico e de qualidade adequado, economiza tempo, dinheiro e respeita o ser humano

(ANDRADE & SILVA, 2005).

O fluxograma da Figura 2.7 a seguir, elaborado por Lichtenstein (1986 apud

Piancastelli, 1997), esquematiza a sequência de procedimentos a ser seguida quanto se está a

frente de um problema patológico.

27

Figura 2.7-Fluxograma de atuação para resolução de problemas patológicos segundo Lichtenstein. Fonte: Piancastelli, 1997

28

3 METODOLOGIA

A metodologia adotada para o cumprimento da pesquisa foi dividida em algumas

atividades, que seguem uma seqüência lógica e que são interdependentes.

3.1. Levantamento e estudo bibliográfico

O levantamento bibliográfico consistiu no estudo de bases teóricas para facilitar o

entendimento sobre o tema estudado como teses, dissertações, monografias, artigos, livros,

manuais, revistas, meios eletrônicos, entre outras fontes que forneceram embasamento para o

trabalho. Coletado esse material, foi realizada a leitura das bibliografias obtidas, objetivando

captar definições e terminologias necessárias para a elaboração deste trabalho.

3.2. Banco de dados

Foi montado um banco de dados a partir de consultas aos arquivos oriundos da

Divisão de Materiais (DIMAT) da Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará

(NUTEC) e, também, através de trabalhos realizados por alunos da Universidade Federal do

Ceará (UFC) para a disciplina Patologia e Recuperação de Estruturas de Concreto. Esses

arquivos foram analisados e, retiraram-se, assim, informações de laudos técnicos de vistorias,

projetos de reparo e/ou reforço estrutural.

Foram analisadas ao todo 30 obras executadas em concreto armado no Estado do

Ceará que apresentaram algum tipo de manifestação patológica em sua estrutura entre o

período de 2000 a 2011. Ressalta-se que não foi possível catalogar um número maior de obras

devido à dificuldade de se ter acesso a laudos e também pelo fato de que, muitas estruturas

que apresentam algum tipo de manifestação patológica são reparadas pelos usuários sem que

sejam consultados técnicos especializados, não se tendo assim, o correto acompanhamento da

recuperação e consequentemente a elaboração de laudos. Alerta-se que nenhuma das obras

estudadas neste trabalho terá divulgado seu nome e endereço, ou mesmo o nome da

construtora executante.

Inicialmente as obras foram catalogadas em um quadro de cadastramento de

obras, conforme apresenta o Quadro 3.1, onde se tem as seguintes informações:

29

• Forma de USO (residencial, comercial, industrial ou institucional,

pública);

• Entorno (área salina, área urbana, periferia urbana, área rural ou área

industrial); ressaltando-se que não será verificado o efeito da superposição

de diferentes tipos de meio ambiente, devido à dificuldade de se realizar

essa determinação.

Quadro 3.1-Quadro de cadastramento das obras.

LOCAL FORMA DE USO ÁREA AO ENTORNO

OBRA 1 PÚBLICA URBANA

OBRA 2 RESIDENCIAL SALINA


OBRA 4 PÚBLICA RURAL



OBRA 7 COMERCIAL URBANA

OBRA 8 PÚBLICA INDUSTRIAL

OBRA 9 PÚBLICA URBABA

OBRA 10 RESIDENCIAL URBANA


OBRA 12 PÚBLICA SALINA





OBRA 17 COMERCIAL SALINA














30

Como já foi referido no Capitulo 2, o entorno deve ser considerado variável

importante no momento das análises das causas de degradação das estruturas (ASHTON apud

ANDRADE, 1997). Assim, dentro do Ceará, classificou-se o meio ambiente onde as obras

coletadas estão localizadas, conforme mostra o Quadro 3.2 a seguir.

A classificação do entorno adotada para o Estado do Ceará foi a apresentada por

Andrade (1997) em seu trabalho de levantamento de manifestações patológicas nas estruturas

no Estado de Pernambuco. Já que a maioria das capitais dos estados que compõem a Região

Nordeste estão localizadas na orla marítima, onde a ação de substâncias agressivas presentes

na atmosfera, aliada à ocorrência de altas temperaturas médias juntamente com o teor de

umidade elevado, torna o ambiente propício para o desenvolvimento de uma grande variedade

de processos de degradação nas estruturas (ANDRADE, 2011).

Quadro 3.2-Classificação no entorno do Estado do Ceará.

ENTORNO LOCALIZAÇÃO

ÁREA SALINA 0 -1 km do litoral

ÁREA URBANA 1 km - 6 km do litoral

ÁREA RURAL > 15 km do litoral

ÁREA INDUSTRIAL Obras localizadas na atmosfera industrial

Vale destacar que, ao se tomar como referência a cidade de Fortaleza e

classificando-a com relação ao Brasil, chega-se a conclusão que todas as obras existentes em

tal capital estão inseridas na área salina, em função da própria localização da mesma. Porém,

objetivando-se verificar a influência do entorno na distribuição das diferentes formas de

degradação nas obras dentro do Estado do Ceará, classificou-se o mesmo em regiões a partir

da orla marítima, conforme mostrado no Quadro 3.2.

Analisando-se os resultados dos trabalhos de levantamento das manifestações

patológicas nas estruturas de concreto armado feitos no Rio Grande do Sul (DAL MOLIN,

1988), no Espírito Santo (SILVA, TRISTÃO & MACHADO apud ARANHA, 1994), em

Santa Catarina (SANTAVA apud ARANHA, 1994), em Pernambuco (ANDRADE, 1997), na

Região Sudeste (CARMONA & MEREGA, 1988), na Região Centro-Oeste (NINCE, 1996), e

na Região Norte (ARANHA, 1994), elenca-se as manifestações mais incidentes nesses

estudos:

31

• Fissuras;

• Infiltrações;

• Corrosão de armaduras;

• Desagregação;

• Segregação;

• Manchamento superficial;

• Deformações excessivas;

• Eflorescência;

• Fungos.

As manifestações patológicas foram catalogadas da seguinte forma: para cada

uma das 30 obras em análise foi verificado a presença ou não, de cada uma das manifestações

patológicas citadas anteriormente. Calculando no final a porcentagem de incidência de cada

manifestação em relação ao grupo amostral.

Observe a Figura 3.1 abaixo: se 19 obras das 30 em estudo tiveram a fissuração

como manifestação patológica em comum, implica que a incidência dessa manifestação no

grupo amostral é: Incidência Fissuração = (19/30) x 100% = 63,33%.

32

XXXXXXXXX--XX-X-X-XX--XX---X-X19

63,3%TOTAL

%

OBRA 3OBRA 4OBRA 5OBRA 6OBRA 7OBRA 8OBRA 9

OBRA 10OBRA 11

OBRA 17OBRA 18OBRA 19OBRA 20OBRA 21OBRA 22OBRA 23OBRA 24OBRA 25OBRA 26OBRA 27OBRA 28OBRA 29OBRA 30

OBRA 16

OBRA 12OBRA 13OBRA 14OBRA 15

DE

SAG

RE

GA

ÇÃ

O

CO

RR

OSÃ

O D

E

AR

MA

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RA

INF

ILT

RA

ÇÕ

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AS

MANIFESTAÇÃO/ LOCAL

OBRA 1OBRA 2

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SUP

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DE

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IVA

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SCÊ

NC

IA

FU

NG

OS

Figura 3.1-Exemplo do cálculo da incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto

3.3. Análise dos resultados

Com os dados coletados, partiu-se para a etapa de elaborar gráficos que mostram a

distribuição percentual das manifestações patológicas do concreto, seguido pela análise das

principais manifestações patológicas que ocorreram nas estruturas de concreto armado, suas

origens e causas.

= (19/30) x 100%

33

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Conforme citado anteriormente, foram analisados laudos técnicos de 30 obras

localizadas no Estado do Ceará que apresentaram algum tipo de manifestação patológica em

sua estrutura de concreto armado, identificando-se as manifestações mais incidentes.

4.1. Caracterização do banco de dados

A distribuição da forma de uso de cada obra classificou-se em pública (21 –

correspondente a 70% do total), residencial (7 – 23,33% do total) e comercial (2 – 6,67% do

total). Nenhuma das obras que compuseram a amostra classificou-se como industrial.

Quanto à área de entorno das obras catalogadas, sobressaíram-se as áreas salinas e

urbanas, correspondentes respectivamente a 43,3% (13 obras) e 33,3% (10 obras) do total, e,

por conseguinte, a área rural (06 obras – 20%) e industrial (01 – 3,33%).

Seguem abaixo os gráficos de distribuição da amostra de acordo com a forma de uso e

a área do entorno da estrutura:

Figura 4.1-Distribuição de obras conforme forma de uso

34

Figura 4.2-Distribuição de obras conforme área do entorno

Observa-se que a maior quantidade de obras coletadas está localizada na área salina,

com um índice de 43,33%, seguido da área urbana, com 33,34%. Assim, dentro da região

delimitada, tem-se que a maioria das estruturas localiza-se onde a ação da nevoa salina atinge

o mais alto grau de agressividade.

Tais índices somados chegam ao valor de 76,67%, mostrando que, além da condição

de exposição extremamente desfavorável, a grande maioria das obras atacadas por algum

processo de deterioração está localizada na capital, onde há uma maior concentração das

mesmas. Esse valor é condizente com o encontrado por Andrade (1997) em sua análise dos

elementos estruturais mais degradados no Estado de Pernambuco, em sua amostra de 189

obras 83,3% delas encontrava-se inserida em um ambiente salino ou urbano.

4.2. Manifestações patológicas incidentes

O Quadro 4.1 apresenta a presença ou não, de cada manifestação patológica em

todas as 30 obras em estudo, com o cálculo no final da porcentagem de incidência de cada

manifestação em relação ao grupo amostral.

35

Quadro 4.1-Manifestações patológicas nas estruturas de concreto.

X - X - - X - - -X - X - - - - - -X - X X - - - X -X X X - - X - - XX X X X - - - X -X X X X - - - - -X X X - - - - - -X X X X - X X - XX - X X - X - X X- - X - - - - - -- - X - X - - - -X X X X - - - X -X - X - - X - - -- - X - X - - - -X X X - - X - - -- X X X - X - X -X - X X X - - X X- - X X - - - - -X - X - - - - - -X - X X - - - - -X X X X X X X X X- - X - X - - - -X - - - - - X - -X - X - - - - - -- - X X - - - - -- - X X - - - - -- - X X - - - - -X - X - X - X - -- X X - X - - X -X - X X X - X - -20 10 29 15 8 8 5 8 5

66,67% 33,33% 96,67% 50,00% 26,67% 26,67% 16,67% 26,67% 16,67%TOTAL

%

OBRA 3OBRA 4OBRA 5OBRA 6OBRA 7OBRA 8OBRA 9

OBRA 10OBRA 11

OBRA 17OBRA 18OBRA 19OBRA 20OBRA 21OBRA 22OBRA 23OBRA 24OBRA 25OBRA 26OBRA 27OBRA 28OBRA 29OBRA 30

OBRA 16

OBRA 12OBRA 13OBRA 14OBRA 15

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CIA

FU

NG

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36

O gráfico da Figura 4.3 a seguir apresenta os índices referentes às manifestações

patológicas relatadas, em um universo de 30 obras.

Figura 4.3-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto para o Estado do Ceará

No levantamento realizado, a manifestação de dano predominante foi a ocorrência de

corrosão de armaduras (96,67% dos casos), associada a um ou mais dos eventos: cobrimento

deficiente, fissuras, infiltrações, presença continua de umidade, meio ambiente agressivo e

falta ou deficiência de manutenção.

A Figura 4.4, Figura 4.5 e Figura 4.6 mostram respectivamente a porcentagem de

incidência das manifestações patológicas em cada área de entorno: urbana, salina e rural,

pode-se observar a predominância da manifestação corrosão de armaduras em todas as áreas.

Ressalta-se que a área de entorno industrial não teve um gráfico representando sua

distribuição devido ao reduzido número de dados (01 obra).

Em uma amostra de 10 obras classificadas na área de entorno urbana, 100% delas

apresentaram incidência da manifestação patológica corrosão de armaduras, seguido por 70%

de fissuras. Obteve-se a mesma percentagem de corrosão (100%) para a área salina (13 obras)

seguida de 53,85% de fissuração e desagregação.

37

Figura 4.4-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Urbana

Figura 4.5-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Salina

38

Na amostra de 06 obras classificadas na área de entorno rural, 83,33% delas

apresentaram incidência da manifestação patológica corrosão de armaduras e fissuras.

Figura 4.6-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o Estado do Ceará - Área Rural

A predominância da manifestação corrosão de armaduras já era esperada, pois no

Brasil, alguns estudos caracterizaram bem a degradação de estruturas em concreto armado,

destacando-se trabalhos como Dal Molin (1988) no Rio Grande do Sul, Aranha (1994) na

região Norte, Nince (1996) na região Centro - Oeste e Andrade (1997) em Pernambuco.

Nesses trabalhos, a corrosão de armaduras ocupou posição de destaque com valores

respectivamente de 12%, 43%, 30,1% e 64% das manifestações encontradas, destaque

especial nas regiões de costa, onde a ação dos cloretos como agente de degradação se

sobressai.

Silva (2011) em um levantamento da deposição de íons cloretos na cidade de

Fortaleza, pelo método da vela úmida, concluiu que esta mantém concentração de cloretos

superior a todas as outras capitais da Região Nordeste. A Figura 4.7 a seguir mostra que,

enquanto as outras capitais apresentam concentração de cloretos próxima de zero, Fortaleza

ainda apresenta uma concentração em torno de 100mg/m².dia, destacando, assim, o quão é

mais agressiva quando comparada as outras.

39

Figura 4.7-Deposição de íons cloreto – Comparativo. Fonte: SILVA, 2011.

Em um artigo publicado por Leal e Pamplona em 1982 já alertava-se para a

agressividade ambiental da cidade de Fortaleza devido à salinidade do mar do Ceará

apresentar valores acima da média, aliada aos ventos alísios normais à costa que levam as

gotículas de água salgada a vários quilômetros do litoral.

Estando 76,67% das obras coletadas que apresentaram algum tipo de manifestação

patológica do Estado do Ceará localizadas em sua capital e sendo a umidade de Fortaleza

normalmente acima de 70%, segundo a Fundação Cearense de Metereologia (FUNCEME), o

que torna o ambiente mais propício para a carbonatação do concreto e facilita a corrosão

eletroquímica nas armaduras e tendo-se ainda um baixo índice pluviométrico na cidade o que

aumenta o tempo de permanência do filme de eletrólito nas estruturas (ALBUQUERQUE &

OTOCH, 2005) torna-se coerente que a corrosão de armaduras fosse a manifestação

patológica mais incidente nas estruturas de concreto armado do Estado do Ceará.

Observa-se a seguir figuras de alguns problemas de corrosão ocorrentes nas obras em

estudo:

40

Figura 4.8-Cobrimento inexistente com armadura exposta e despassivada. Fonte: Obra 21

Figura 4.9-Frente de carbonatação já atingiu as armaduras despassivando-as, início do processo de corrosão. Fonte : Obra 18.

41

Figura 4.10-Após borrifado Nitrato de Prata no pilar percebeu-se uma variação da coloração da pasta do concreto para um coloração mais escura. Cuja variação indica presença de cloretos. Fonte: Obra 14

Do levantamento, vêm, em seguida, problemas com fissuras (66,67% dos casos). Para

Souza e Ripper (1998), as fissuras podem ser consideradas como a manifestação patológica

característica das estruturas de concreto, sendo mesmo o dano de ocorrência mais comum e

aquele que, a par das deformações muito acentuadas, mais chama a atenção dos leigos,

proprietários e usuários aí incluídos, para o fato de que algo de anormal está a acontecer.

Pela natureza das estruturas de armado, o aparecimento de fissuras é sinal de que foi

excedida a resistência à tração do material e permite investigar, em função de sua tipologia, a

origem dos problemas que afetam a estrutura. Por exemplo, nos pilares aparecem fissuras

verticais ou ligeiramente inclinadas, se durante a execução ocorreu má colocação,

insuficiência e deslocamento dos estribos. Estas fissuras são, neste caso, um sintoma bastante

perigoso. Observe a Figura 4.11 e a Figura 4.12 a seguir:

42

Figura 4.11-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17

Figura 4.12-Fissura no pé do pilar, possível início de processo corrosivo. Fonte: Obra 24

A desagregação (50% dos casos) do material é um fenômeno que frequentemente pode

ser observado nas estruturas de concreto, causado pelos mais diversos fatores, ocorrendo, na

maioria dos casos, em conjunto com a fissuração. Consiste na perda de massa de concreto

devido a um ataque químico expansivo de produtos inerentes ao concreto e/ou devido à baixa

resistência do mesmo, caracterizando-se por agregados soltos ou de fácil remoção. Observe a

Figura 4.13 a seguir:

43

Figura 4.13-Perda de seção de concreto devido a ataque químico expansivo. Fonte: Obra 18

O dano infiltrações aparece em 33,33% dos casos. Segundo Nince (1996), o dano está

associado, principalmente, a problemas de projeto (concepção arquitetônica e instalações) e a

falta ou deficiência de manutenção. Observe a Figura 4.14 a seguir.

44

Figura 4.14-Infiltração por deficiência da impermeabilização da caixa d’água da edificação, ocasionando o início do processo de corrosão pela expansão da armadura, e desplacamento do concreto. Fonte: Obra 21

Os ninhos de concretagem ou segregações (26,67% dos casos) no concreto têm como

aspectos gerais: vazios na massa de concreto; agregados sem o envolvimento da argamassa e

concreto sem homogeneidade dos componentes. Sendo as suas prováveis causas a baixa

trabalhabilidade do concreto, a deficiência no transporte, lançamento e adensamento do

concreto e a alta densidade de armaduras. Ou seja, é uma manifestação que está intimamente

ligada à execução e supervisão inadequada da concretagem. Observa-se a Figura 4.15 e Figura

4.16 a seguir:

Figura 4.15-Segregação no encontro pilar com vigas. Fonte: Obra 14

45

Figura 4.16-Segregação com armadura exposta e despassivada em viga. Fonte: Obra 21

As manchas na superfície do concreto (26,67% dos casos) alteram a sua textura e

uniformidade de coloração causando prejuízos estéticos e podendo dentar a instalação de

problemas patológicos mais sérios (Manual de Inspeção de Obras-de-arte Especiais – DNER,

1994). Os principais fatores que provocam as manchas superficiais são: deficiência dos

dispositivos de drenagem; deficiência da vedação nas juntas; degradação química do concreto.

As eflorescências (de 26,67% dos casos) são manchas de coloração normalmente

brancas que surgem freqüentemente no concreto e ocorrem devido ao “acúmulo de solução

saturada de hidróxido de cálcio na superfície do concreto”, HELENE (2003), podendo ainda

formar estalactites nas zonas de maior porosidade do concreto. Observa-se a Figura 4.17 e

Figura 4.18 a seguir:

Figura 4.17-Estrutura fortemente afetadas, presença de inúmeras machas. Fonte: Obra 9

46

Figura 4.18-Infiltração de água originada de deficiência e/ou vazamento com formação de estalactites de carbonato de cálcio em laje. Fonte: Obra 21

A situação de infiltração e umidade na estrutura é um forte estimulador para que

microorganismos se proliferem na mesma, implicando no surgimento de manchas esverdeadas

denominadas bolor (fungos), na pesquisa em especifico 16,67% das obras apresentaram essa

manifestação. Esse problema é agravado principalmente pela falta de manutenção nas

estruturas. Observe Figura 4.19 a seguir:

Figura 4.19-Pilar com presença de fungo (bolor) em todo o seu comprimento. Fonte: Obra 17

47

A ocorrência de deformações excessivas (16,67% dos casos) é resultado, de um ou

mais dos fatores: problemas de projeto (concepção e/ou detalhamento), mal posicionamento

das armaduras na execução e má utilização da estrutura, no que se refere a ação de sobrecarga

superior ou incompatível com aquela prevista em projeto. Observe Figura 4.20 a seguir:

Figura 4.20-Rompimento do dente Geber de apoio de vigas longitudinais. Fonte: Obra 21

48

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O trabalho apresenta os resultados obtidos de um levantamento de dados sobre casos

de deterioração em estruturas de concreto no Estado do Ceará. Os resultados referem-se

apenas uma região delimitada, apesar de, provavelmente, não ser muito diferente a situação

no restante do Brasil.

Ressalta-se que o resultado do levantamento não pode ser tido como absoluto, em

razão do caráter, às vezes subjetivo, que envolve a interpretação dos dados. E também devido

ao reduzido número de casos. Porém, informações valiosas foram obtidas e seria bastante

oportuno que houvesse um desenvolvimento formal do setor da construção civil no sentido de

se patrocinar e padronizar trabalhos desta natureza, objetivando melhorar os níveis atuais de

durabilidade e vida útil das estruturas.

Observa-se dos resultados apresentados que a manifestação patológica mais ocorrente

foi a corrosão de armaduras (96,67% dos casos). Em função do elevado grau de agressividade

ambiental, a corrosão de armaduras encontrou um ambiente totalmente propício para a sua

incidência. A origem desta está ligada principalmente a procedimentos inadequados

estabelecidos tanto na etapa de projeto, como por meio da falta de especificação de um

cobrimento adequado das armaduras e da dosagem do concreto deficiente, quanto na etapa de

execução, por falta de cuidado durante a produção da estrutura de concreto.

As fissuras também foram uma manifestação patológica bastante incidente (66,67%

dos casos). Essas também têm consequências graves na durabilidade das estruturas, pois são

veículos de entrada de água e agentes agressivos para o interior da massa de concreto, fazendo

com que os fenômenos de degradação, como, por exemplo, a corrosão de armaduras aumente

significativamente.

Por meio das análises realizadas pode-se afirmar que a maioria dos danos que

ocorreram nas estruturas poderiam ser minimizados caso houvesse um efetivo controle da

qualidade durante o processo construtivo, aliado a um programa de manutenção preventiva

das estruturas de concreto armado.

Assim, espera-se que esse trabalho sirva de alerta para projetistas, construtores e

usuários do Estado do Ceará, a fim de que se passe a ter mais cuidado com as especificações

de procedimentos, com a execução da estrutura, assim como também com sua utilização.

Para trabalhos posteriores sugere-se a inclusão de novos casos de degradação,

enriquecendo esta monografia e também uma análise mais detalhada da influência dos fatores

ambientais no fenômeno corrosivo no Estado do Ceará.

49

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ANDRADE, J.J.O. Durabilidade das estruturas de concreto armado: análise das manifestações patológicas nas estruturas no estado de Pernambuco. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1997. ANDRADE, T.; SILVA, A.J.C. Patologia das Estruturas. In: ISAIA, Geraldo Cechella. (Ed) Concreto: In.: Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações. Editor: Geraldo Cechella Isaia. São Paulo: IBRACON, 2005, V.1, Cap. 32. ARANHA, P.M.S. Contribuição ao estudo das manifestações patológicas em estruturas de concreto armado na região amazônica. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1994. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7211:2009: Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, 2009. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12655:1996: Concreto – Preparo Controle e Recebimento. Rio de Janeiro, 2006. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12654:1992: Controle tecnológico de materiais componentes do concreto. Rio de Janeiro, 1992. ABNT -Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14931:2004: Execução de Estruturas de Concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5674:1999: Manutenção de Edificações – Procedimento. Rio de Janeiro, 1999. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2007: Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2007. BOTELHO,H.C.; MARCHETTI,O. Concreto armado eu te amo, v.1. 6ª edição. Editora Blucher, São Paulo, 2010. BRANDÃO, A.M.S.; PINHEIRO, L.M. Qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado: aspectos relativos ao projeto. Cadernos de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo, São Carlos, 1999. BRANDÃO, A.M.S. Qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado: aspectos relativos ao projeto. Dissertação (Mestrado), Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998. CARVALHO, R.C.; FIGUEIREGO FILHO, J.R. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado: segundo a NBR 6118 e a proposta de 1999 (NB1/99). São Paulo, 2011. CASCUDO, O. Inspeção e Diagnóstico de Estruturas de Concreto com Problemas de Corrosão da Armadura. In.: Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações. Editor: Geraldo Cechella Isaia. São Paulo: IBRACON, 2005, V.1, Cap. 35.

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levantamento de manifestaÇÕes patolÓgicas em estruturas de concreto ... · patológicas...

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