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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNINOVAFAPI
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
GUSTAVO OLIVEIRA DE CARVALHO
ANÁLISE DA FALTA DE MANUTENÇÃO DE EDIFÍCIOS VERSUS INCIDÊNCIA DE
PATOLOGIAS EM CONCRETO ARMADO EM UM EDÍFICIO LOCALIZADO NA
ZONA SUL DA CIDADE DE TERESINA - PI
TERESINA - PI
2019
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GUSTAVO OLIVEIRA DE CARVALHO
ANALISE DA FALTA DE MANUTENÇÃO DE EDIFÍCIOS VERSUS INCIDÊNCIA DE
PATOLOGIAS EM CONCRETO ARMADO EM UM EDÍFICIO LOCALIZADO NA
ZONA SUL DA CIDADE DE TERESINA - PI
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao Curso de Engenharia Civil do Centro
Universitário Uninovafapi como requisito parcial
para a obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientadora: Msc. Carol Chaves Mesquita e Ferreira
TERESINA - PI
2019
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FICHA CATALOGRÁFICA
Catalogação na publicação
Antonio Luis Fonseca Silva– CRB/1035
Francisco Renato Sampaio da Silva – CRB/1028
C331a Carvalho, Gustavo Oliveira de. Análise da falta de manutenção em edifícios versus a incidência de patologias em estruturas de concreto armado em um edifício localizado na zona sul da cidade de Teresina-PI / Gustavo Oliveira de Carvalho. – Teresina: Uninovafapi, 2019.
Orientador (a): Prof. Me. Carol Chaves Mesquita e Ferreira; Centro Universitário UNINOVAFAPI, 2019. 74. p.; il. 23cm. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Centro Universitário UNINOVAFAPI, Teresina, 2019.
1. Concreto armado. 2. Falta de manutenção. 3. Manifestações patológicas. 4. Recuperação. 5. Reforço. I.Título. II. Ferreira, Carol Chaves Mesquita e.
4
Dedico a todos que de alguma forma se
esforçaram para me ajudar a chegar até
aqui! Não foi fácil, mas venci com a ajuda
de muita gente especial!
5
AGRADECIMENTOS
Aos meus familiares е amigos.
À Instituição pelo ambiente criativo е amigável qυе proporciona.
Agradeço а todos оs professores pоr mе proporcionarem о conhecimento nãо
apenas racional, mаs а manifestação dо caráter е afetividade dа educação nо
processo dе formação profissional. Pelo tanto qυеsе dedicaram а mim, nãо somente
pоr terem mе ensinado, mаs por terem mе feito aprender. А palavra mestre, nunca
fará justiça аоs professores dedicados аоs quais sеm nominar terão оs meus eternos
agradecimentos.
6
“Não basta ser apenas arquiteto, e projetar
sonhos seja engenheiro, e comece a
construí-los.
Rodrigo Arruda de Araújo Dhyggo
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Fases do desempenho de uma estrutura durante sua vida útil 16
Figura 2 - Interações no concreto 23
Figura 3 - Carbonatação do concreto 26
Figura 4 - Corrosão da armadura 26
Figura 5 - Fissuração no concreto 27
Figura 6 - Trinca em concreto armado 28
Figura 7 - Cura úmida por molhagem constante 33
Figura 8 - Cura por irrigação 34
Figura 9 - Cura por aspersão de água 35
Figura 10 - Cura de piscina por submersão 35
Figura 11 - Cura de laje com mantas geotêxteis 36
Figura 12 - Edifício do estudo 39
Figura 13 - Planta baixa do edifício 40
Figura 14 - Corte lateral do edifício 40
Figura 15 - Fissuras na superfície lateral das vigas 44
Figura 16 - Segregação em pilar 45
Figura 17 - Segregação em laje maciça 46
Figura 18 - Pilar com problema de acabamento e desalinhado por falta de prumo 47
Figura 19 - Viga sem cobrimento mínimo da armadura 48
Figura 20 - Laje do pavimento superior com armadura exposta 48
Figura 21 - Viga e a laje com manchas de armaduras com corrosão na superfície 49
Figura 22 - Eflorescência em face da viga 50
Figura 23 - Cronograma físico-financeiro 52
Figura 24 - Planilha orçamentária 54
Figura 25 - Composição de custos 54
Figura 26 - Pilares para reforço estrutural 55
Figura 27 - Detalhamento das vigas e lajes 56
Figura 28 - Detalhamento da execução do reforço das sapatas 57
Figura 29 - Detalhamento dos pilares e sapatas 58
Figura 30 - Detalhamento da execução do reforço dos pilares 59
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RESUMO
Deficiências de projeto, erros de execução, mudança de carregamentos, falta de manutenção, falta de controle de qualidade dos materiais constituintes de um elemento estrutural, são alguns dos processos favoráveis à deterioração do concreto, que levam em alguns casos à necessidade de recuperação e/ou reforço estrutural. O objetivo deste trabalho é identificar os prejuízos causados pela falta de manutenção nas estruturas e as principais manifestações patológicas encontradas nas estruturas de concreto armado de uma edificação comercial que está com a obra paralisada na cidade de Teresina - Piauí, para a partir dessa identificação, levando em conta as bibliografias consultadas, apresentar as possíveis causas das manifestações patológicas, fornecer soluções para cada caso e estimar os custos adicionais gerados pelas intervenções acarretado pelo surgimento dos problemas patológicos.
Para a elaboração deste trabalho, foram adotados alguns procedimentos como: visitas ao local de estudo durante três meses, documentação fotográfica, estudo de Normas Técnicas referentes a procedimentos de execução de estruturas de concreto. Nos elementos estruturais da obra analisada encontraram-se uma série de manifestações patológicas, como por exemplo: fissuras em lajes, deformações em vigas, concreto segregado, armaduras em estado avançado de corrosão, patologias provocadas por fôrmas em péssimo estado de conservação.
A paralisação geral da obra gerou prejuízos ao proprietário da edificação na qual há necessidade de recuperação de peças danificadas. A não identificação dessa patologia poderia ter provocado um colapso na estrutura, colocando em risco a segurança de colaboradores e usuários. Após a identificação e diagnóstico das possíveis causas dos problemas patológicos, propôs-se a solução de recuperação mais indicada, segundo as bibliografias consultadas, para cada caso, e apresentou-se um orçamento para o proprietário do prédio mostrando os prejuízos causados pela falta de qualidade na execução do prédio e pela falta de manutenção da edificação.
Portanto as manifestações patológicas apresentadas foram decorrentes de falta de manutenção, deficiências de projeto e falhas de execução. Além disso o estudo apresentado mostra as causas de cada patologia, a solução de recuperação mais indicada, os custos adicionais com as técnicas corretivas. As recuperações das manifestações não foram executadas até o momento do trabalho.
Palavras-chave: Concreto armado. Falta de Manutenção. Manifestações patológicas. Recuperação. Reforço.
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ABSTRACT
Design deficiencies, execution errors, load changes, lack of maintenance, lack of quality control of the constituent materials of a structural element are some of the processes favorable to the deterioration of the concrete, which in some cases lead to the need for recovery and / or structural reinforcement. The objective of this work is to identify the damages caused by lack of maintenance in the structures and the main pathological manifestations found in the reinforced concrete structures of a commercial building that is paralyzed in the city of Teresina - Piauí, from this identification, leading to in the bibliographies consulted, to present the possible causes of the pathological manifestations, to provide solutions for each case and to estimate the additional costs generated by the interventions caused by the appearance of the pathological problems.
For the preparation of this work, some procedures were adopted: visits to the study site during three months, photographic documentation, study of Technical Norms referring to procedures of execution of concrete structures. In the structural elements of the analyzed work a series of pathological manifestations were found, for example: fissures in slabs, deformations in beams, segregated concrete, reinforcements in advanced state of corrosion, pathologies caused by forms in very poor state of conservation.
The general shutdown of the work has caused damage to the owner of the building in which there is a need for recovery of damaged parts. The non-identification of this pathology could have caused a collapse in the structure, putting at risk the safety of employees and users. After identifying and diagnosing the possible causes of pathological problems, the most appropriate recovery solution was proposed, according to the bibliographies consulted, for each case, and a budget was presented for the owner of the building showing the damages caused by the lack of quality in the execution of the building and the lack of maintenance of the building.
Therefore, the pathological manifestations presented were due to lack of maintenance, design deficiencies and execution failures. In addition, the study presented shows the causes of each pathology, the most indicated recovery solution, the additional costs with corrective techniques. The recoveries of the demonstrations were not carried out until the moment of the work. Keywords: Reinforced concrete. Lack of maintenance. Pathological manifestations. Recovery. Reinforcement.
10
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 11
1.1 OBJETIVOS 12
1.1.1 OBJETIVO GERAL 12
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 13
2 REFERENCIAL TEÓRICO 14
2.1 CONCEITO DE CONCRETO ARMADO 14
2.2 UTILIZAÇÃO DO CONCRETO ARMADO NO BRASIL 15
2.3 DEFINIÇÕES DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL 16
2.4 COMPONENTES DO CONCRETO ARMADO 17
2.4.1 CIMENTO 17
2.4.2 AGREGADOS 19
2.4.3 ÁGUA 20
2.4.4 ADITIVOS 20
2.4.5 AÇO 21
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO CONCRETO ARMADO 22
2.6 PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E SUAS CAUSAS 23
2.6.1 ORIGENS DAS PATOLOGIAS 24
2.6.2 TIPOS DE PATOLOGIAS 25
2.7 ARMAZENAMENTO DOS MATERIAIS 28
2.8 PREPARO E EXECUÇÃO DO CONCRETO 30
2.8.1 MISTURA 30
2.8.2 TRANSPORTE 30
2.8.3 LANÇAMENTO 31
2.8.4 ADENSAMENTO 32
2.8.5 PROCEDIMENTO DE CURA 33
3 METODOLOGIA 38
3.1 CLASSIFICAÇÃO DAPESQUISA 39
3.2 DESCRIÇÃO DA EDIFICAÇÃO EMESTUDO 41
3.3DETALHAMENTO DAS ETAPAS DE PROJETO E LEVANTAMENTO DE DADOS 41
3.3.1 ANÁLISE DA ESTRUTURA E INSPEÇÃO PARA AVALIAÇÃO DO PROBLEMA 41
3.3.2 DIAGNÓSTICO DAS CAUSAS PROVÁVEIS 41
3.3.3 INTERVENÇÃO 41
11
3.3.4 CUSTOS 42
3.3.5 CRONOGRAMA 42
3.3.6 PESQUISAS BIBLIOGRÁFICAS 42
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 42
4.1ANÁLISE E IDENTIFICAÇÃO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS
ENCONTRADAS
42
4.2 CARACTERÍSTICAS, DIAGNÓSTICOS DAS POSSÍVEIS CAUSAS E
INTERVENÇÕES MAIS INDICADAS E REALIZADAS
42
4.2.1 FISSURAÇÃO EM VIGAS 43
4.2.2 CONCRETO SEGREGADO 45
4.2.3 ANOMALIAS POR FÔRMAS DESALINHADAS E SEU ESTADO DE
CONSERVAÇÃO
46
4.2.4 ARMADURAS EM ESTADO AVANÇADO DE CORROSÃO 47
4.2.5 BAIXA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 50
4.3 CRONOGRAMA PARA A EXECUÇÃO DOS SERVIÇOS 51
4.4 ORÇAMENTO COM OS CUSTOS DOS INSUMOS NECESSÁRIOS PARA
A DEMOLIÇÃO E RECONSTRUÇÃO
52
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 60
REFERÊNCIAS 62
APÊNDICE III – CALCULO DE REFORÇO ESTRUTURAL DOS PILARES 65
12
1 INTRODUÇÃO
As edificações são altamente necessárias para todas as atividades do ser
humano na atualidade, sejam elas atividades industriais ou comerciais, ou para
utilização residencial. Voltadas para o mercado consumidor, devem suprir as
exigência/necessidades do cliente e corresponder às expectativas nelas depositadas
quando a compra do imóvel é efetivada, apresentando, dessa forma, um desempenho
considerado satisfatório.
A evolução da conscientização do consumidor, em todos os campos de
consumo, fez com que se tornasse necessário conceder um valor e uma atenção
maior à qualidade total do produto. Isto é, no caso das edificações, passou-se a ser
primordial que os problemas pós-obra fossem apaziguados ao máximo, ou também,
que os problemas surgissem conforme um cronograma de manutenção ao decorrer
do uso da estrutura.
A implantação do Código de Defesa do Consumidor no ano de 1990 propiciou
ao cliente artifícios para fazer valer os seus direitos, fazendo com que aparecessem
os conceitos de “desempenho”, “qualidade” e “certificações de conformidades”,
exigindo melhorias em todo o processo construtivo, como material e ainda mão-de-
obra (GONÇALVES, 2015).
No Brasil, os construtores possuem a obrigação de conceder uma garantia de 5
anos em suas construções, prazo preconizado no Código Civil. E pouco é pesquisado
para que as patologias neste intervalo de tempo sejam minimizadas (TRINDADE,
2015).
Para Rabello (2010), isso ocorre porque grande prazo do aprendizado no
campo da engenharia industrial é focado na parte de projeto e execução das
estruturas, deixando de lado a reabilitação bem como a manutenção das estruturas
em geral.
A ausência de manutenção faz com que pequenas manifestações patológicas,
que teriam custo baixo de recuperação, se desenvolvam para situações de
desempenho insatisfatório com ambientes insalubres, de aspecto estético deficiente,
de possível insegurança estrutural e de elevado custo de recuperação.
A investigação das causas das patologias de concreto armado é de suma
complexidade, haja vista que engloba vários fatores que provocam as manifestações
13
patológicas, que vai desde ataques de agentes químicos até a própria sobrecarga não
prevista em uma estrutura (RABELLO, 2010).
Uma considerável parte dos empreendimentos de atualmente tem uma idade
significativa e, então, apresenta desgaste por causa do mal uso ou ausência de
manutenção. A escolha por este tema explica-se pela deficiência de formação e
preparação de profissionais nos distintos níveis que atuam na área da construção civil
no planejamento e execução de manutenção das construções, pós-conclusão, e na
identificação, diagnóstico e solução de problemas patológicos.
Um engenheiro civil, por melhor formação que possua, aprimora suas técnicas
e conceitos com experiências, vivenciadas na profissão, em conjunto com os
exemplos de casos patológicos que aconteceram em outros tempos, afim de sempre
interferir da forma mais correta possível, fazendo a escolha da melhor alternativa para
o caso a que for designado.
Portanto, a importância da execução deste trabalho justifica-se pela
necessidade de manutenção nas estruturas de concreto para diminuir os riscos e
prejuízos e de se realizar um levantamento das patologias a serem constatadas,
sendo que com base nesta constatação, se poderá fazer um estudo com vistas a
determinar as causas desses problemas bem como propor alternativas de intervenção
com maior viabilidade econômica.
1.1 OBJETIVOS
Esta monografia, portanto, tem como problema de pesquisa: Quais as
desvantagens da não manutenção de um edifício analisado da zona sul da cidade de
Teresina – PI no que se refere à incidência de patologias?
E para responder a esta indagação, tem-se os seguintes objetivos:
1.1.1 Objetivo Geral
Apontar as desvantagens da falta de manutenção das estruturas de concreto
em um edifício analisado da zona sul da cidade de Teresina – PI no que se refere à
incidência de patologias.
14
1.1.2 Objetivos Específicos
Apresentar os prejuízos causados pela falta de manutenção, descrevendo as
características das patologias encontradas;
Delinear acerca das principais técnicas de reparo com seus respectivos
materiais empregados;
Apresentar o custo da recuperação.
15
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 CONCEITO DE CONCRETO ARMADO
O concreto, que consiste numa mistura realizada de agregados graúdos e
miúdos, areia, cimento e água, por si próprio, trata-se de um material resistente às
tensões de compressão de uma estrutura. Detém uma resistência baixa à tração.
Para resolver tal problema, são acrescentadas ao sistema de barras de aço, que
constituem a armadura da estrutura, o que faz com que o conjunto ‘concreto’ mais
armadura absorvam as duas tensões: tração e compressão (TRINDADE, 2015).
A expressão ‘concreto armado’ é, portanto, o somatório de dois materiais
(barras de aço e concreto) que, trabalhando conjuntamente, conseguem dar
estabilidade às estruturas. Deve ser frisado também o conceito de aderência. Este
fenômeno deve haver em caráter obrigatório, entre concreto e armadura, para que
haja uma concreta solidariedade entre ambos materiais, em prol de que os mesmos
trabalhem de forma conjunta (SANTOS, 2014).
Bastos (2006) considera concreto como a junção do concreto simples com o
concreto resistente à tração (envolvido pelo concreto) de tal forma que os dois
resistam de forma solidária aos esforços solicitantes, isto é, concreto armado =
armadura + concreto simples + aderência.
A Norma Brasileira NBR 6118 (ABNT, 2014) estabelece quais são os
elementos do concreto armado. Conforme a norma, “são aqueles cujo comportamento
estrutural depende da aderência entre concreto e armadura, e nos quais não se
aplicam alongamentos iniciais das armaduras antes da materialização dessa
aderência”. Esta norma determina também o conceito de armadura passiva que se
trata de qualquer armadura que não seja utilizada para a produção de forças de
protensão, ou seja, que não seja alongada previamente.
Portanto, a armadura do concreto armado é chamada de armadura passiva, o
que configura que as deformações e tensões aplicadas na mesma explicam-se
exclusivamente pelos carregamentos aplicados nas peças onde está inserida. O
trabalho do concreto com o aço é positivo, haja vista que seus coeficientes de
dilatação térmica são praticamente idênticos (MACHADO, 2002).
O concreto tem também outro papel relevante: tutelar o aço da corrosão,
assegurando a durabilidade do conjunto. No entanto, esta proteção somente é
16
possível com a existência de uma mínima espessura de concreto entre a barra de aço
(chamada cobrimento) e a superfície externa da peça. Importante ressaltar outros
fatores que são determinantes para a tutela das barras de aço como a qualidade do
concreto, por exemplo (HELENE, 1992).
2.2 UTILIZAÇÃO DO CONCRETO ARMADO NO BRASIL
O concreto armado consiste em um processo de construção inventado no
continente europeu por volta do século XIX. Tal processo foi bem disseminado, haja
vista que propiciou grandes construções, vencendo grandes vãos e atingindo alturas
jamais imaginadas (RABELLO, 2010)
O concreto, em razão de ser um material moldável e por poder assumir os mais
diversos formatos, começou a ser utilizado em larga escala. Preliminarmente adotado
somente em embarcações e tubulações hidráulicas, a partir do final do século XIX, o
concreto armado passa a ser usado também nas edificações. Juntamente ao aço e ao
vidro, ele constitui um repertório dos denominados “novos materiais” da arquitetura
moderna (BENEVOLO, 1976), que são produzidos em escala industrial e viabilizam
pontes, arranha-céus, estações ferroviárias, silos ou, em síntese, aqueles objetos
arquitetônicos novos peculiares do cenário do mundo moderno do século XX.
Todavia, em nenhum país deste planeta modernizado a tecnologia do concreto
armado foi tão prevalente quanto aqui no Brasil. Ele trata-se do material estrutural
completamente hegemônico nas construções das cidades do Brasil, sejam elas
informais ou formais. (RABELLO, 2010).
Em meados dos anos 1000, começaram a aparecer as pioneiras construções
em concreto armado em solo brasileiro. As pioneiras aplicações que se tem
conhecimento foi a de execução de casas de habitação em Copacabana, na cidade
do Rio de Janeiro (VASCONCELLOS, 1992). Naquela época, as estruturas de
concreto eram calculadas no exterior.
Para Vasconcellos (1992), o francês François Hennebique ofertava plantas e
orçamentos gratuitos para obras no Rio de Janeiro. Ele foi o pioneiro a entender no
continente europeu a necessidade das armaduras no concreto. Com a chegada da
empresa alemã Wayss&Freytah, aconteceu o grande desenvolvimento do concreto
armado no Brasil. E a partir do ano de 1924, com a formação de engenheiros
17
brasileiros com especialização em concreto armado, os cálculos passaram a ser
realizados em território brasileiro.
2.3 DEFINIÇÕES DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL
Existe uma proximidade entre os conceitos de vida útil e durabilidade que por
vezes leva à utilização equivocada dos mesmos. Conforme Andrade e Silva (2005), o
conceito de durabilidade pode ser de difícil quantificação e usado de maneira
frequente no dia-a-dia. Isto leva à inserção do conceito de vida útil na condição de
termo operacional que engloba de maneira quantitativa a questão da durabilidade das
estruturas. Segundo Consoli e Repette (2009) a estimativa de durabilidade vai
depender muito mais do conhecimento do que dos próprios recursos, não sendo uma
qualidade intrínseca dos materiais.
Conforme a NBR 6118 (ABNT, 2014), durabilidade consiste na capacidade de
resistência da estrutura às influências ambientais presumidas e definidas de forma
conjunta com o autor do projeto bem como o contratante, no começo dos trabalhos de
elaboração dos projetos.
A vida útil, por sua vez, conforme a norma é o período de tempo o qual são
mantidas as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os
requisitos de utilização e manutenção prescritos pelo projetista e construtor, bem
como de execução dos reparos oriundos de danos acidentais. Portanto, leva-se em
consideração que um material chegou ao final de sua vida útil quando suas
propriedades, sob determinadas condições de uso, se deterioram a tal ponto que a
continuação da utilização desse material é tido como insegura ou antieconômica,
portanto, a durabilidade de uma estrutura pode ser representado por meio de um
gráfico desempenho versus tempo, segundo está demonstrado na Figura 1
(ANDRADE e SILVA, 2005).
18
Figura 1 - Fases do desempenho de uma estrutura durante sua vida útil
Fonte: Andrade e Silva (2005)
Nota-se na Figura 1 que quando a estrutura começa a perder a sua funcionalidade por causa de alguma espécie de deterioração, pode haver a necessidade da execução de reforços ou reparos. Também é notório que à medida que evoluem os danos na estrutura, os custos necessários para as devidas correções crescem de forma exponencial, segundo a Lei de Sitter.
Para Brandão (1998), a vida útil de uma construção em sua totalidade vai
depender, em igual valor, do desempenho dos elementos estruturais de concreto
armado e dos outros componentes incorporados à estrutura, que não detêm papel
estrutural, tais quais instalações, juntas, drenos etc.
Frisa-se que, em geral, tais elementos não-estruturais detêm vida útil mais
curta quando comparada à estrutura propriamente dita e, sendo assim, providências
adequadas para a sua manutenção, substituição ou reparo devem ser devidamente
previstas. Por muito tempo o concreto foi tido como um material altamente durável,
por causa ao fato de algumas obras bem antigas ainda encontrarem-se em bom
estado, mas a deterioração precoce de estruturas recentes remete aos porquês das
patologias do concreto (BRANDÃO e PINHEIRO, 1999).
2.4 COMPONENTES DO CONCRETO ARMADO
O concreto constitui um material composto, formado por água, cimento,
agregado miúdo que é a areia e o agregado graúdo que é a brita ou a pedra, além do
ar. Pode ainda possuir adições (pozolanas, cinza volante, sílica ativa entre outros) e
aditivos químicos com o objetivo de melhorar ou alterar suas propriedades básicas.
Esquematicamente, pode-se apontar que a pasta constitui o cimento misturado
com água enquanto que a argamassa trata-se da pasta misturada com a areia, ao
tempo que o concreto configura-se como a argamassa misturada com a brita ou
19
pedra, chamado também de concreto simples (concreto sem armaduras) (BASTOS,
2006).
2.4.1 Cimento
O cimento Portland trata-se do pó fino com propriedades aglomerantes,
ligantes ou aglutinantes, que endurece sob ação da água. Após estar endurecido,
mesmo que seja mais uma vez submetido à ação da água, o Cimento Portland não se
decompõe mais. O cimento consiste no elemento principal dos concretos e é
responsável pela transformação da mistura de materiais que formam o concreto no
produto final almejado (TAKEUTI, 1999).
O cimento é formado de clínquer e de adições, sendo que o clínquer consiste
no seu componente principal, incidente em todas as espécies de cimento. O clínquer
possui como matérias-primas básicas a argila e o calcário. Para a fabricação, a rocha
calcária preliminarmente britada e moída é misturada com argila moída. A mistura
então é submetida a um intenso calor de até 1.450º C e, portanto, bruscamente
resfriada, constituindo pelotas que é o clínquer (GONÇALVES, 2015).
Depois da moagem, o clínquer transforma-se em pó. A propriedade básica do
clínquer é ser um ligante hidráulico, com poder de endurecer em contato com a água
(MEHTA e MONTEIRO, 2008). Para constituir o cimento, o clínquer recebe adições,
que são matérias-primas misturadas ao clínquer no processo de moagem, e são os
acréscimos que definem as propriedades dos distintos tipos de cimento. As adições
principais são as escórias de alto-forno, o gesso e os materiais carbonáticos e
pozolânicos.
Os sacos de cimento vendidos no comércio, além da sigla de algarismo
romanos e letras que caracterizam a espécie de cimento, devem trazer um número
em algarismo arábico: 25, 32 ou 40, apontando a mínima resistência à compressão
aos 28 dias de idade em argamassa normal, isto é, 25 MPa, 32 MPa ou 40 MPa
(VASCONCELOS, 1992).
Exceção aos cimentos de elevada resistência inicial cujas resistências devem
ser medidas aos 7 dias de idade. Comumente o cimento é vendido no comércio
emsacos de 50 quilos, tutelados com folhas de papel impermeável, devendo estar
impresso na embalagem a espécie e a classe do cimento - NBR 8.953 (ABNT, 2015).
20
Os tipos de cimento existentes no Brasil distinguem com base na sua
composição, como o cimento Portland comum, o de alto-forno, o composto, o
pozolânico, o de alta resistência inicial, o branco, o resistente a sulfatos e o de baixo
calor de hidratação.
Entre os distintos tipos de cimento, os de utilização mais comuns nas
construções são o CPII E-32, o CPII F- 32 e o CPIII-40. O cimento CPV-ARI é muito
utilizado em fábricas de estruturas pré-moldadas. Atenção especial deve ser
concedida ao armazenamento do cimento, objetivando, sobretudo, dirimir que a
umidade venha a deteriorá-lo.
2.4.2 Agregados
A NBR 9935 (ABNT, 2005) conceitua agregado como material granular pétreo,
sem volume nem forma definido, sendo que a maior parte dos casos é quimicamente
inerte, conseguido por meio de fragmentação artificial ou natural, com propriedades e
dimensões adequadas a serem adotados em obras de engenharia.
Já a NBR 7211 (ABNT, 2005) determina as características que são exigidas na
recepção de agregados: teor máximo de substâncias nocivas e impurezas orgânicas,
faixas recomendáveis de composição granulométrica e outros dados de relevância
prática. Os agregados são bem importantes no concreto. Isso porque uma média de
70 % da sua composição é formada por agregados.
A aplicação principal dos agregados, seja pedra ou areia, na fabricação do
concreto é de caráter econômico, tendo em vista que são materiais de custo unitário
baixo, inferior ao do cimento. Contudo, os agregados propiciam que algumas outras
propriedades da rocha artificial a ser formada manifestem performance melhor, tais
quais: diminuição da retração da pasta cimentícia, aumento da resistência ao
desgaste, aumento da resistência ao fogo e melhor trabalhabilidade.
Na classificação em relação às dimensões, os agregados são denominados de
miúdos, como as areias, e de graúdo, como as britas e as pedras. O agregado miúdo
possui diâmetro máximo igual ou abaixo de 4,8 mm, enquanto que o agregado graúdo
possui diâmetro máximo acima de 4,8 mm (GONÇALVES, 2015).
Para a dosagem de concretos, atenção especial deve ser concedida à umidade
nos agregados, o que vai exigir uma correção das proporções da mistura (redução da
21
quantidade de água a ser acrescida e acréscimo da massa do agregado de igual valor
(VASCONCELOS, 1992).
Na hipótese da areia surge outro efeito, o inchamento. Consiste no aumento de
volume provocado pelas películas de água que tendem a distanciar as partículas de
areia. Valores de umidade na média de 3 % chegam a produzir na areia, inchamento
na base de 30 %. A determinação do inchamento de agregados miúdos é realizada
pelo método descrito na NBR 6467 (ABNT, 2006).
As britas constituem os agregados graúdos mais utilizados no Brasil, com
utilização superior a 50 % do consumo total de agregado graúdo nos concretos
(MEHTA e MONTEIRO, 1994). No passado era frequente a mistura de britas 1 e 2
para a produção de concretos, mas, atualmente no Brasil, a maior parte dos concretos
realizados para as obras correntes usa somente a brita 1 na sua produção.
2.4.3 Água
A água é indispensável no concreto para propiciar as reações químicas do
cimento, denominadas reações de hidratação, que irão assegurar as propriedades de
resistência e durabilidade do concreto. Tem ainda o papel de lubrificar as outras
partículas para possibilitar o manuseio do concreto.
Comumente a água potável é a recomendada para a produção dos concretos.
A água do mar não é recomendada. Pode ocasionar resistências iniciais mais
elevadas que os concretos convencionais, porém as resistências finais são sempre
menores, sem contar a possibilidade de corrosão da armadura. As águas minerais,
por sua vez, também não são recomendadas.
Segundo Souza e Ripper (2009), a água da mistura do concreto é,
possivelmente, o seu componente menos dispendiosos, porém também é, sem dúvida
alguma, um dos mais relevantes. O volume de água usada na mistura determina o
que se chama de fator água/cimento que influencia de forma direta a resistência final
do concreto.
A estrutura pode apresentar sintomas patológicos graves se forem empregadas
águas não potáveis ou com grande presença de cloretos, haja vista que podem
colaborar de forma considerável para a evolução da corrosão das armaduras.
A influência da água na modificação das propriedades do concreto ocorre por
meio das substâncias nela dissolvidas ou em suspensão (silte, argila). Nestas
hipóteses, caso a quantidade seja elevada, poderá ocorrer, o impedimento da
22
cristalização dos produtos da reação do cimento com a água, com a perda
consequente de coesão do produto (SOUZA e RIPPER, 2009).
2.4.4 Aditivos
Aditivos constituem substâncias adicionadas de forma intencional ao concreto,
com o objetivo de melhora ou reforçar determinadas características, até facilitando o
seu preparo e uso. Conforme Cánovas (1988), os aditivos tratam-se de produtos que,
adicionados aos aglomerados no ato de sua formulação, e em condições adequadas,
nos formatos convenientes e nas doses precisas, possuem como objetivo alterar ou
implementar em sentido satisfatório e em caráter permanente, determinadas
propriedades do conglomerado, para seu melhor comportamento em algum ou em
todos os aspectos, tanto no estado endurecido quanto no estado fresco.
Bastos (2006) menciona algumas normas gerais para a adoção de aditivos na
produção de concretos, tais quais: quando o aditivo for necessário, deverão ser
adotados ensaios, para que não tenha nenhuma incompatibilidade com os
aglomerantes. Depois, deve-se realizar um rigoroso controle na dosagem do aditivo.
Os aditivos devem ser evitados de serem usados, isto é, busca-se conseguir
um concreto com as propriedades almejadas sem o recurso do aditivo. Os aditivos
não devem ser usados para a correção de defeitos específicos do concreto, como má
execução na obra, má dosagem ou incorreta seleção dos seus componentes; os
aditivos devem ser devidamente conservados, para que não ocorra modificações de
suas propriedades;
Os aditivos em pó devem ser mantidos em locais secos, com vistas a evitar a
formação de “torrões” devido à umidade. Já os aditivos líquidos, devem ser tutelados
do calor e agitados antes da utilização, para dirimir que as eventuais sedimentações
que correm tirem sua uniformidade. Deve-se atentar para que se consiga uma mistura
uniforme do aditivo em toda a massa de concreto, para que seja assegurado a
homogeneidade. A adoção de diversos aditivos em um único traço de concreto pode
provocar o surgimento de efeitos patológicos, por causa de uma possível
incompatibilidade da mistura.
Mehta e Monteiro (1994) sugerem um rígido controle de qualidade nos aditivos,
para que aconteça um efetivo ganho de qualidade na mistura final do concreto, e que
23
o aditivo utilizado não venha a prejudicar, ao invés de auxiliar, na obtenção de um
concreto de qualidade.
Citam-se alguns casos de uso de aditivos, tais como: aumento da durabilidade,
acréscimo de resistência, melhora na trabalhabilidade, melhora na impermeabilidade,
redução do calor de hidratação (aceleração ou retardamento da pega); aumento da
durabilidade, redução da tração, possibilidade de retirada de fôrmas em curto prazo,
aditivos incorporadores de ar e por fim aditivos plastificantes e superplastificantes.
2.4.5 Aço
Aço consiste em todo produto siderúrgico, conseguido por meio líquido, com
teor de carbono inferior a 2 %. Os aços para construção possuem, geralmente, 0,5 %
ou menos de teor de carbono. A obtenção do aço é realizada por meio da mistura de
minério de ferro, fundentes (como as “cástinas” que são argilas calcárias, que também
funcionam como corretor de Ph) e coque (retirado de carvão mineral), que são
sintetizados em um equipamento denominado alto-forno, sob temperaturas da ordem
de 1.500º C (FREITAS JÚNIOR, 2013).
O aço detém a tensão de escoamento bem precisa, e cada tipo tem
especificação conforme esta propriedade. Denominam-se por meio das letras CA,
acompanhado do valor da tensão de escoamento medido em kgf/mm². Importante
ressaltar que o aço tem módulo de elasticidade único no valor de 210 GPa.
Os aços estruturais para concreto armado, de fabricação brasileira podem ser
catalogados em dois principais grupos (FREITAS JÚNIOR, 2013):
a) Aços de dureza natural laminados à quente: são os mais usados no concreto
armado, como o CA-50 e o CA-25, denominados antigamente de aços tipo A. os aços
CA-50 têm mossas (saliências) que aumentam a aderência. Como eles são laminados
à quente, não perdem suas propriedades de resistência quando são aquecidos ao
rubro e resfriados posteriormente (condicionalmente até 1100ºC a 1200ºC). Com isto,
podem ser soldados com eletrodos consumíveis comerciais, e não sofrem em
demasia a ação de chamas moderadas, como na hipótese de incêndios.
b) Aços encruados à frio. São aços conseguidos por meio de tratamentos à frio
dos aços comuns, como os atuais CA-60, chamados antigamente de aços tipo B. O
aço é encruado à frio por torção combinada com tração. Existindo defeitos no
24
material, ele rompe devido ao encruamento, o que deixa o processo de fabricação um
verdadeiro ensaio de verificação de defeitos.
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO CONCRETO ARMADO
Como em todo procedimento ou material adotado, o uso do concreto armado
nas obras tem vantagens e desvantagens. Segundo Bastos (2006) as vantagens de
sua utilização são: conservação (geralmente, o concreto manifesta boa durabilidade,
na condição de que seja usado com a correta dosagem.
É bem relevante a execução de cobrimentos mínimos para as armaduras);
economia (principalmente no Brasil, os seus componentes são encontrados com
facilidade e relativamente a baixo custo); adaptabilidade (favorece a arquitetura
devido à sua fácil modelagem); celeridade de construção (a execução e o
recobrimento são relativamente céleres); resistência a choques e vibrações (os
problemas de desgaste mecânico e fadiga são menores); segurança contra o fogo (é
garantido caso exista um cobrimento mínino adequado); impermeabilidade (é
garantido desde que dosado e executado de maneira correta) (TRINDADE, 2015).
Em contrapartida, o concreto armado tem algumas preocupantes
desvantagens, tais quais as principais: fissuração (existe, acontece e deve ser
devidamente controlada); peso próprio elevado, relativamente à resistência; reformas
e adaptações são de difícil execução; grau baixo de proteção térmica, transmite som
e calor (SANTOS, 2014).
2.6 PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E SUAS CAUSAS
Uma manifestação patológica consiste na expressão oriunda de um
mecanismo de degradação ao tempo que a patologia consiste numa ciência
constituída por um aglomerado de teorias que seve para explicar o mecanismo bem
como a causa da incidência de determinada manifestação patológica. Devido a isso,
fica evidente que a patologia consiste em um termo que estuda e tenta explicar a
incidência de tudo o que se associa com a degradação de uma edificação (REVISTA
TÉCHNE, 2011).
Segundo Helene (1992), a patologia pode ser compreendida como a parte da
engenharia que investiga os sintomas, as causas, os mecanismos e as origens dos
25
defeitos das construções civis, isto é, o estudo das partes que constituem o
diagnóstico do problema.
Para Piancastelli (1997), sendo o concreto armado, um material não inerte, ele
é susceptível a modificações, no decorrer do tempo, por causa das interações entre
os elementos que o formam (areia, cimento, brita, aço e água), interações entre tais
elementos constitutivos (ácidos, sais, bases, gases e outros) e com materiais que lhe
são acrescidos (aditivos e adições minerais). A Figura 2 abaixo demonstra as
interações no concreto.
Figura 2 - Interações no concreto
Fonte: Piancastelli (1997)
Comumente, dessas interações resultam anomalias, que, em geral
comprometem o desempenho da estrutura, ocasionando ainda efeitos estéticos não
desejáveis e provocando desconforto psicológico aos usuários. O termo patologia
pode ser usado na engenharia civil quando acontece perda ou queda de desempenho
de um conjunto ou componente estrutural.
O termo foi retirado do campo da saúde e identifica a investiga as doenças,
seus sintomas e a natureza das alterações que elas geram no organismo. Em uma
estrutura, para que um sintoma seja catalogado como patológico, devem
comprometer algumas das exigências da construção, seja ela de capacidade
mecânica, funcional ou estética.
Dessa forma, observa-se que há uma forte relação entre a manifestação
patológica com o comportamento da estrutura em uso. Portanto, a análise das
manifestações patológicas é papel também de dois aspectos basilares: tempo e
condições de exposição, tornando-a, portanto, relacionada aos conceitos de
durabilidade, desempenho e vida útil (ANDRADE e SILVA, 2005).
26
É relevante frisar para efeitos deste trabalho a distinção entre os conceitos de
origem e causa da patologia. A origem do problema, por sua vez, associa-se com as
etapas ou fases da vida da estrutura na qual se originou a patologia, tais quais: de
projeto, de materiais, de execução, de utilização e de manutenção. Já a causa é
conceituada como qualquer fator que possa, seja direta ou indiretamente, estar
colaborando para a incidência da patologia, como por exemplo: as condições de
exposição (ambiente marinho, área industrial); as solicitações mecânicas (impactos
sobrecargas); as características dos materiais que formam a estrutura (sílica reativa
nos agregados, álcalis no cimento, cloreto nos aditivos); a espessura do cobrimento,
entre outros fatores (ANDRADE e SILVA, 2005).
Para Souza e Ripper (2009), patologia das estruturas trata-se de uma área da
Engenharia que ocupa-se da investigação das origens, formas de manifestação,
mecanismos e consequências de ocorrência das falhas e dos sistemas de
degradação das estruturas.
2.6.1 Origens das patologias
As manifestações patológicas possuem suas origens provocadas por falhas
que ocorrem no decorrer da realização de uma ou mais atividades basilares ao
processo que se chama de construção civil. Esse processo pode ser dividido em três
fases básicas: concepção, execução e utilização.
No presente projeto, se identificará principalmente as originadas na fase de
concepção, execução e utilização. Falhas na fase de execução e no sistema de
controle de qualidade de uma ou mais atividades contribuem para o aparecimento de
manifestações patológicas. (SOUZA e RIPPER, 2009).
A qualificação da mão de obra é um fator importante para se evitar o
surgimento de manifestações patológicas. Isso se dá porque a utilização da mão de
obra intensiva e pouco qualificada, a produção dos trabalhadores em caráter eventual
e a escassez nas possibilidades de promoção, geram baixa motivação no trabalho,
podendo assim haver falhas de execução nos serviços (ALMEIDA, 2017).
2.6.2 Tipos de patologias
a) Carbonatação do concreto
27
Os problemas da carbonatação são gerados quando a armadura é atingida, por
conta da concentração de gás carbônio na atmosfera e da porosidade e nível de
fissuração do concreto. Se a carbonatação ficasse restrita apenas a uma espessura
inferior à da camada de cobrimento das armaduras, seria até favorável para o
concreto, pois aumentariam as suas resistências tanto químicas como mecânicas
(SOUZA e RIPPER, 2009).
O ensaio de carbonização trata-se da visualização da modificação do pH do
concreto de cobrimento como ilustrado na figura 3, o que é viável pela aspersão de
um indicador de pH. Comumente, usa-se uma solução de fenolftaleína. Para o ensaio,
o concreto de cobrimento é fraturado e, depois da limpeza da área, realiza-se a
aspersão da solução. Na ocasião, pode ser ainda verificado o estado bem como o
diâmetro efetivo da armadura e estabelecida a espessura efetiva do concreto de
cobrimento (REVISTA TÉCHNE, 2011).
Figura 3 – Carbonatação do concreto
Fonte: Tecnosil (2018)
As reações químicas entre o gás carbônico presente na atmosfera, que entra
nos poros do concreto, e o hidróxido de cálcio e outros elementos provenientes da
hidratação do cimento é que provocam a carbonatação do concreto. A carbonatação
gera muitos prejuízos, como fissuração do concreto, destacamento do cobrimento do
aço, redução da seção da armadura e perda de aderência armadura-concreto
(ALMEIDA, 2017)
28
b) Corrosão das armaduras
As barras de aço imersas no meio do concreto são deterioradas em razão da
destruição da película que existe passivamente ao redor de toda a superfície exterior
das barras. Tal película é formada como fruto do impedimento da dissolução do ferro
pela alta alcalinidade da solução aquosa que há no concreto como ilustrado na figura
4 abaixo.
Figura 4 – Corrosão da armadura
Fonte: Tecnosil (2018)
Corrosão de armaduras é conceituada nas estruturas de concreto, portanto,
como um processo de deterioração da etapa metálica que existe, que por
consequência gera a perda de seção das barras de ferro e ao mesmo tempo que esta
perda de seção são formados produtos de corrosão de cunho expansivo, em geral no
entorno das armaduras, que vão se acumulando e ocasionando tensões internas
imprevistas em projeto, as quais acabam fissurando o concreto e em seguida
lascando-o e destacando-o, deixando, dessa forma, a armadura completamente
exposta aos seus agentes agressores, o que acaba acelerando mais ainda o
processo corrosivo (CASCUDO, 2001 apud SILVA, 2006).
c) Fissuração
A NBR 6118 (ABNT, 2014) determina que a fissuração em elementos
estruturais de concreto armado é uma patologia inevitável por causa da grande
variabilidade e a resistência à tração baixa como na figura 5 abaixo; mesmo sob as
ações de serviço (uso), valores críticos de tensões de tração são atingidos.
Objetivando conseguir bom desempenho no que se refere à corrosão e à
aceitabilidade sensorial dos usuários, procura-se controlar a abertura dessas fissuras.
29
Figura 5 – Fissuração no concreto
Fonte: AEC Web (2018)
Em estruturas bem projetadas, construídas e submetidas às cargas previstas
na normatização, as fissuras não causam comprometimento da durabilidade e
segurança quanto aos estados limites últimos. A NBR 6118 (ABNT, 2004) estabelece
para elementos estruturais de concreto armado submetidos à tração valores entre 0,2
e 0,4 mm, dependendo da agressividade ambiental na qual a estrutura está
localizada.
d) Trincas
As trincas tratam-se de aberturas mais acentuadas e profundas quando
comparadas às fissuras como na figura 6 abaixo. O fator determinante para se
caracterizar uma trinca é a “separação entre as partes”, ou melhor, o material em que
a trinca se encontra está separado em dois. As trincas são bem mais perigosas do
que as fissuras, haja vista que manifestam ruptura dos elementos, e dessa forma
podem comprometer a segurança dos componentes da estrutura das edificações
(ARIVABENE, 2015).
Conforme a NBR 9575 (ABNT, 2014), as microfissuras possuem abertura
inferior a 0,05 mm. As aberturas com até 0,5 mm são denominadas de fissuras e,
finalmente, as maiores de 0,5 mm e menores de 1,0 mm são denominadas de trincas
(REVISTA TÉCHNE, 2010).
30
Figura 6 – Trinca em concreto armado
Fonte: Mauá (2018)
2.7 ARMAZENAMENTO DOS MATERIAIS
Conforma a NBR 12655 (ABNT, 2015) os materiais constituintes do concreto,
devem ser mantidos armazenados na central de dosagem ou na obra, fisicamente
separados desde o momento do recebimento até a mistura. Cada um dos
componentes deve estar devidamente identificado no decorrer do armazenamento,
no que se refere à graduação ou classe de cada procedência. Os documentos que
comprovam a origem bem como as características dos materiais devem
permanecer em arquivo, pelo lapso temporal de cinco anos.
Segue abaixo a especificação do armazenamento dos distintos materiais que
constituem o concreto segundo a NBR 12655 (ABNT, 2015):
a) Cimento
Cada cimento deve ser separadamente armazenado, conforme a marca,
classe e tipo. O cimento fornecido em sacos deve ser guardado empilhado, em
local fechado, tutelado da ação da chuva, condensação ou névoa. Cada lote
recebido numa mesma data deve ser armazenado em pilhas separadas e
individualizadas.
Tais pilhas devem estar separadas por corredores que proporcionem o
acesso e os sacos devem ficar apoiados sobre paletes de madeira ou estrado, para
dirimir o contato direto com o piso. Os sacos devem ser empilhados numa altura de
no máximo quinze unidades, quando ficarem retidos por período inferior a quinze
dias no canteiro de obras, ou numa altura de no máximo dez unidades, quando
permanecerem por período mais extenso.
31
b) Agregados
Devem ser separadamente armazenados em razão da sua graduação
granulométrica. Não pode existir contato físico direto entre as distintas graduações.
Cada fração granulométrica deve ficar encima de uma base que propicie escoar a
água livremente de maneira a eliminá-la. O depósito destinado ao armazenamento
dos agregados deve ser construído de forma tal que evite o contato com o solo e
evite a contaminação com outros líquidos ou sólidos prejudiciais ao concreto.
c) Água
A água destinada ao armazenamento do concreto deve ser guardada em
caixas estanques e tampadas de maneira a evitar a contaminação por substâncias
estranhas.
d) Aditivos
Os aditivos devem ser armazenados até o momento da sua utilização, nas
embalagens originais ou em local que supra as especificações do fabricante.
e) Aço para as armaduras
Em relação ao aço para as armaduras, deve-se obedecer o que está prescrito
na NBR 14931:
Devem ser estocados de forma a manterem inalteradas suas características geométricas e suas propriedades, desde o recebimento na obra até seu posicionamento final na estrutura. Cada tipo e classe de barra, tela soldada, fio ou cordoalha utilizado na obra deve ser claramente identificado logo após seu recebimento, de modo que não ocorra troca involuntária quando de seu posicionamento na estrutura. Para os aços recebidos cortados e dobrados, valem as mesmas prescrições para as diferentes posições. A estocagem deve ser feita de modo a impedir o contato com qualquer tipo de contaminante (solo, óleos, graxas, entre
outros) (ABNT, 2004).
2.8 PREPARO E EXECUÇÃO DO CONCRETO
A NBR 12655 (ABNT, 2015) estabelece com etapas de preparação do concreto
as seguintes: caracterização dos materiais componentes do concreto; estudo de
32
dosagem do concreto; ajuste e comprovação do traço de concreto; elaboração do
concreto.
Conforme a NBR 12655 ABNT, 2015) no que se refere à execução do concreto
em si, as fases principais associadas e aspectos relevantes a serem avaliados serão
delineados a seguir:
2.8.1 Mistura
Os componentes do concreto devem ser devidamente misturados até constituir
uma massa homogênea. Tal operação pode ser executada em betoneiras ou em
centrais misturadoras/dosadoras. É relevante atenta-se para aspectos como a
sequência dos materiais, a correção da água arrastada pelos agregados, o tempo
de mistura e possíveis erros nas quantidades adicionadas dos materiais (SILVA,
2006).
2.8.2 Transporte
Depois de preparada a massa de concreto, ela deve ser transferida do local da
mistura até o local do lançamento. Tal transporte pode ser realizado de maneira
simples, através de carros de mão, jericas, entre outros, sendo os problemas
principais a segregação do concreto no transporte, à perda do material e o tempo que
precisa para fornecê-lo até as frentes de trabalho, o que acaba comprometendo,
dessa forma, a qualidade e a produtividade do serviço.
O transporte ainda pode ser feito por caminhões betoneira, nos quais deve
tomar cuidado com o tempo oriundo dessa saída do caminhão da usina até o
descarregamento do concreto na obra, tempo este que tem que ser ajustado
conforme as características do concreto e as condições de temperatura, dirimindo a
perda acentuada de abatimento (SILVA, 2006).
2.8.3 Lançamento
O lançamento trata-se da colocação do concreto para a moldagem da peça,
podendo ser executado com carros de mão, pás ou bombas para alcançar grandes
distâncias. Na hipótese da utilização de bombas é bem relevante constatar o estado
de conservação do equipamento usado, prevenindo, dessa forma, possíveis
problemas no decorrer da concretagem (SILVA, 2006).
33
O concreto deverá ser lançado logo depois do amassamento, não sendo aceito
entre o final deste e o de lançamento intervalo acima de uma hora. Quando existir
necessidade de aumentar tal intervalo, deverá ser usado um retardador do pega e
endurecimento. Após esse prazo o concreto começa a perder a trabalhabilidade, quer
pela exsudação da água para a superfície superior, quer pelo escorregamento, por
entre o agregado, da água de amassamento (BAUER, 2015).
Conforme Bauer (2015), outro aspecto relevante a ser observado é quanto à
altura do lançamento do concreto. A concretagem de peças com altura acima de dois
metros deve ser feita de maneira cuidadosa, utilizando por exemplo, janelas abertas
na parte lateral das fôrmas ou utilização de lona no interior da fôrma, com vistas a
evitar a segregação dos agregados graúdos nas regiões inferiores da peça, dando
origem a vazios ou bicheiras.
2.8.4 Adensamento
Silva (2006) conceitua o adensamento como a ação de vibrar o concreto, em
seu estado fresco, com a finalidade de retirar o ar aprisionado no decorrer das etapas
anteriores, propiciando-lhe a máxima compactação. Falhas que acontecem durante
referida etapa, como deficiência ou excesso de vibração, podem ocasiona problemas
de exsudação, bicheiras ou segregação. Portanto, a frequência e a amplitude dos
vibradores, bem como o tempo de uso e a disposição desses equipamentos são
algumas das escolhas fundamentais para o sucesso da atividade.
A Tabela 1 apresenta a influência de porcentagem de vazios na resistência
teórica do concreto:
Tabela 1 – Influência da porcentagem de vazios na resistência teórica do concreto
Vazios 0 % 5 % 10 % 20 %
Resistência 100 % 90 % 70 % 50 %
Fonte: Bauer, 2015 adaptado pelo autor, 2019.
Bauer (2015) frisa algumas regras que devem ser observadas no decorrer da
vibração, conforme está exposto abaixo: Introduzir e retirar a agulha de forma lenta,
de maneira que a cavidade constituída pelo vibrador se feche naturalmente; não
deslocar a agulha do vibrador de imersão horizontal; não vibrar mais que o
necessário, tempo este no qual as bolhas de ar superficiais desaparecem e a
34
umidade na superfície é uniforme (não esquecer que excesso de vibração é,
provavelmente, pior que a vibração); executar vibração no decorrer dos intervalos de
5 a 30 segundos, com base na resistência do concreto.
2.8.5 Procedimento de cura
Silva (2006) conceitua a cura como consistindo no procedimento mediante o
qual o teor de umidade satisfatório é mantido, evitando a evaporação de água da
mistura, assegurando também, uma favorável temperatura ao concreto durante o
processo de hidratação dos materiais aglomerantes, de forma que seja possível
desenvolver as desejadas propriedades.
A atividade de cura se sintetiza no cobrimento da peça concretada com água
por um tempo mínimo, que será função da relação cimento/água e do tipo de cimento
usado. As características superficiais são as mais atingidas por uma cura mal feita
como a incidência de fissuração, a carbonatação e a permeabilidade.
Atualmente já se tem conhecimento que de fato, quando mais perfeita e mais
demorada for a cura do concreto, melhores serão as suas características. Há diversos
métodos de cura, eficientes, de uma forma geral simples, não muito onerosos
(BAUER, 2015).
Bauer (2015) ensina que no que se refere ao tempo de cura do concreto, é
necessário levar em consideração as exigências técnicas, que determinam que seja o
mais extenso possível, e as exigências econômicas, que tendem a limitá-lo ao
máximo. As exigências são de tutela nos primeiros sete dias, contados do
lançamento. Abaixo estão descritos alguns métodos de cura:
a) Molhagem constante
Consiste no processo frequentemente adotado na cura do concreto de
estruturas, que trata-se de mulher constante e repetidamente as peças em concreto,
fazendo-se utilização de uma mangueira, durante o período determinado, com mostra
a Figura 7 (PEINADO, 2014).
35
Figura 7 – Cura úmida por molhagem constante
Fonte: Peinado (2014).
O mesmo autor frisa que o método de molhagem permanente é possível de ser
aplicado na maior parte dos casos, desde que não apresente riscos à mão-de-obra e
dificuldades, como é o caso de molhagem de vigas isoladas estreitas em alturas
elevadas.
Para a aplicação do referido método, é preciso somente que haja
disponibilidade de pontos de água no local no qual está sendo executada a estrutura,
mangueira com tamanho suficiente que propicie o lançamento de água sobre toda a
superfície do concreto submetida ao processo de cura e pessoal disponível em
período integral para que o processo de cura aconteça de maneira ininterrupta.
Rotineiramente, nota-se a interrupção do processo de molhagem ao fim do dia, e sua
retomada no dia seguinte.
Neste contexto, importa frisar que, tal interrupção, mesmo que aconteça no
período da noite, implica a redução dos ganhos de resistência do concreto no período,
bem como outros prejuízos à durabilidade da estrutura. Sendo assim, se não houver
disponibilidade de funcionários em período integral, recomenda-se o estudo de outros
métodos de cura (PEINADO, 2014).
b) Irrigação ou Aspersão de água
Consiste no método no qual usa-se continuamente a irrigação da superfície
exposta ou a aspersão de água em intervalos frequentes (BAUER, 2015). O método
de irrigação é o que faz uso de mangueiras micro perfuradas, frequentemente
adotadas na irrigação de jardins, sobretudo por causa do menor consumo de água no
processo. Neste método, as mangueiras devem ser posicionadas de maneira que o
36
fio de água originado em cada micro furo tenha o máximo alcance na superfície
submetida ao processo de cura. Apresentam uma molhagem da estrutura mais
uniforme que aquela executada por aspersores (PEINADO, 2014).
A Figura 8 exemplifica a cura por irrigação.
Figura 8 – Cura por irrigação
Fonte: Peinado (2014)
Peinado (2014) frisa também que a cura do concreto pode ser também feita
através do lançamento permanente de água sobre a estrutura por um sistema de
aspersores. Tal método de cura é sugerido para superfícies planasl tais como
pavimentos de edificações, não sendo recomendável para áreas inclinadas como
escadas ou rampas em concreto. Entretanto, podem acontecer áreas secas na
superfície em processo de cura oriundas do mau posicionamento dos aspersores,
segundo mostra a Figura 9.
Figura 9 – Cura por aspersão de água
Fonte: Peinado (2014)
37
c) Submersão
A submersão é considerada o método ideal de cura, porém por causa da sua
aplicação limitada e geralmente pouco prática, pouco se utiliza. É recomendado para
cura em pisos, lajes e pavimentos em que existe grande superfície exposta e quando
inexiste necessidade de uso da superfície nos primeiros dias (BAUER, 2015).
Na maior parte dos casos, é necessário construir uma barreira de contenção
(de serragem, areia, madeira dentre outras opções) ao redor do elemento estrutural
para que a água não escorra ou vaze (PEINADO, 2014).
A Figura 10 mostra um exemplo de cura por submersão.
Figura 10 – Cura de piscina por submersão
Fonte: Peinado (2014)
d) Cobertura com tecidos ou mantas úmidas
Tecidos que retentores de umidade saturados com água, tais quais sacos de
aniagem, mantas geotêxteis ou outras coberturas de algodão têm sido empregadas
rotineiramente no processo de cura de estruturas em concreto armado em canteiro de
obras.
Tais materiais devem ser posicionados saturados sobre a estrutura em
concreto, com a finalidade de impedir a evaporação da água do concreto nas
primeiras idades. Para que a cura aconteça satisfatoriamente, os tecidos retentores
de umidade devem ser mantidos úmidos por meio de molhagem periódica (PEINADO,
2014).
38
A Figura 11 ilustra um exemplo de laje coberta com mantas geotêxtis.
Figura 11 – Cura de laje com mantas geotêxtis
Fonte: Peinado (2014)
Peinado (2014) ressalta que a utilização de coberturas úmidas propicia diminuir
a frequência de molhagem da superfície do elemento estrutural em concreto,
permitindo uma cura mais eficiente, com consumo menor de água e
acompanhamento menos intensivo do colaborador responsável pelo serviço.
Recomenda-se o uso de coberturas úmidas, sobretudo, em pequenos
trabalhos, cotas mais altas de superfície com desníveis leves (caimento para os ralos)
ou acentuados (rampas), escadas e outros locais nos quais o acesso para o
lançamento da água se torne trabalhoso ou oferte riscos à mão-de-obra.
Quando se adotam coberturas úmidas, especialmente mantas geotêxteis, a
continuidade dos serviços de execução da estrutura (montagem de armaduras e
fôrmas para pilares, por exemplo) pode provocar danos ao tecido ou sua remoção do
local de aplicação, o que acaba comprometendo o processo de cura. Sendo assim,
destaca-se que esse método é recomendado preferencialmente para locais nos quais
existe pouco ou nenhum fluxo de materiais e pessoas (PEINADO, 2014).
e) Recobrimento com plásticos e semelhantes
Usam-se materiais como plásticos ou papéis impermeáveis, para envolvimento
das peças, que devem ser vedados e presos nas extremidades, onde se dirime a
passagem de corrente de ar, que viabiliza a secagem célere (BAUER, 2015).
39
3 METODOLOGIA
3.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA
A metodologia da pesquisa classifica-se quanto a sua natureza, seus objetivos,
seus procedimentos e suas abordagens. Quanto a natureza, pode ser pura ou
aplicada. Quanto aos objetivos, pode ser exploratória, descritiva e explicativa. Quanto
aos procedimentos, pode ser classificada como pesquisa bibliográfica, pesquisa
documental, pesquisa experimental e estudo de caso. E quanto as abordagens, pode
ser qualitativa e quantitativa.
O presente projeto é de natureza pura, pois é conduzido com o objetivo
principal de apresentar os prejuízos causados pela falta de manutenção e de
contribuir para o conhecimento já existente sobre manifestações patológicas através
do acúmulo de informação, visando entender os porquês por trás de fenômenos
(ENAGO ACADEMY, 2015).
Quanto ao objetivo é do tipo descritiva. Neste tipo de pesquisa o pesquisador
deverá apenas descobrir os prejuízos causados pela falta de manutenção das
manifestações patológicas e a frequência com que o fenômeno acontece, ou como se
estrutura e funciona um sistema, método, processo ou realidade operacional. Visa
também à identificação, registro e análise das características, fatores ou variáveis que
se relacionam com o fenômeno ou processo. Visa descrever “como” funciona ou foi
feito. A finalidade é observar, registrar e analisar os fenômenos ou sistemas técnicos,
sem, entretanto, entrar no mérito dos conteúdos (JUNG, 2009).
Quanto aos procedimentos, classifica-se como bibliográfica e também como
estudo de caso. A pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já
elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos (GIL, 2010).
Enquanto o estudo de caso pode-se definir como sendo um procedimento de
pesquisa que investiga um fenômeno dentro do contexto local, real e especialmente
quando os limites entre fenômeno e o contexto não estão claramente definidos.
Através de um estudo de caso é possível explicar ou descrever um sistema de
produção ou sistema técnico no âmbito particular ou coletivo, assim, este
procedimento é considerado uma importante ferramenta para os pesquisadores que
tem por finalidade entender “como” e “por que” funcionam as “coisas” (JUNG,2009).
Quanto a abordagem, o método utilizado foi de caráter qualitativo e
quantitativo. O método qualitativo se caracteriza pela qualidade, subjetividade, além
40
de buscar particularidades e questões norteadoras. Já o método quantitativo busca
quantificar um problema e entender a dimensão dele (JUNG, 2009).
3.2 DESCRIÇÃO DA EDIFICAÇÃO EM ESTUDO
O imóvel a ser analisado consiste em um edifício comercial (Vide Figura 12) de
04 pavimentos comerciais, localizado na zona sul da cidade de Teresina, Piauí. Ao
final da sua execução a edificação contará com 04 pavimentos; térreo, 03 pavimentos
tipo, com os seguintes itens: 01 elevador com capacidade para 01 automóvel, 02
escritórios, 01 despensa e 01 W.C.’sunisex. A área total do edifício é de 1.084,37 m².
Sua estrutura é composta por pilares, vigas e lajes de concreto armado.
Figura 12 – Edifício do estudo
Fonte: Próprio autor (2019)
41
Figura 13 – Planta baixa do edifício
Fonte: Engenheiro responsável (2019)
Figura 14 –Corte lateral do edifício
Fonte: Engenheiro responsável (2019)
42
3.4 DETALHAMENTO DAS ETAPAS DE PROJETO E LEVANTAMENTO DE
DADOS
Para a realização deste trabalho foi necessário seguir as etapas descritas a
seguir.
3.4.2 Análise da estrutura e inspeção para avaliação do problema
Trata-se do contato com a estrutura, através de diversas visitas em campo para
uma inspeção detalhada e também de muitas conversas com o dono da edificação
sobre como foi que a execução da obra e o início do aparecimento das manifestações
patológicas. As visitas ao prédio residencial aconteceram de março de 2019a maio de
2019, totalizando 3 meses. Nessas visitas foram feitos registros fotográficos e
observação das manifestações patológicas a fim de identificá-las e eventuais
prejuízos para reparação.
3.4.3 Diagnóstico das causas prováveis
Trata-se da etapa em que foram avaliados todos os parâmetros que possam
estar contribuindo para a ocorrência do problema. Iniciou-se a partir do levantamento
dos sintomas encontrados, análise do seu processo evolutivo, armazenamento dos
materiais constituintes do concreto, preparo do concreto quando o mesmo for
produzido na obra, execução do concreto, processo de cura dos elementos
concretados e controle tecnológico do concreto.
3.4.4 Intervenção
Trata-se da etapa na qual se define a metodologia para reparar e/ou reforçar os
elementos estruturais deteriorados. Para tanto, é preciso conhecer a técnica
operatória a ser empregada, bem como os materiais a serem utilizados. A descrição
da técnica de tratamento adotado foi feita pelo engenheiro responsável, e também
através de visitas para se observar o passo-a-passo. As etapas foram documentadas
com fotografias.
43
3.4.5 Custos
Trata-se nesta etapa, da estimativa de custos gerados pelos serviços de
tratamento dos elementos comprometidos estruturalmente pela manifestação
patológica de baixa resistência à compressão. A estimativa foi feita através de
orçamentação a qual foi apresentada uma planilha orçamentária ao dono do prédio
mostrando os prejuízos causados pela falta de manutenção do edifício e pela falha de
execução do projeto.
3.4.6 Cronograma
A obra tinha prazo para terminar em 2015, porém de acordo com o proprietário,
o atraso no cronograma da obra foi devido a abertura da falência da empresa
responsável pela execução. Foi elaborado um cronograma que consta os meses de
finalização prevista dos principais serviços caso o proprietário quisesse recuperar sua
estrutura.
3.4.7 Pesquisas bibliográficas
Etapa que forneceu fundamentação e base científica a pesquisa realizada
sobre patologias, diagnóstico, reforço e recuperação de estruturas de concreto
armado. Assim como o estudo da norma da Associação Brasileira de Normas
Técnicas – NBR 6118 (ABNT, 2014) que é referente a execução de estruturas de
concreto.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 ANÁLISE E IDENTIFICAÇÃO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS
ENCONTRADAS
De acordo com o proprietário da edificação a obra está paralisada desde de
2015, na qual as manifestações patológicas começaram a aparecer no decorrer da
obra, pois ele reclamou da desorganização e falta de controle de matérias da
empresa responsável.
44
As formas dos pilares e vigas ficavam armazenadas em um local aberto, na
qual pegavam chuvas e eram expostas a agentes externos. Além disso, a empresa
não tinha um controle tecnológico do concreto, pois ele relata que os colaboradores
da empresa não faziam os traços corretamente.
Contudo, ele relata também que após a paralisação da obra, ele não deu
continuidade aos serviços e também não fez manutenções na estrutura do prédio.Os
problemas patológicos são evolutivos e tendem a se agravar com o passar do tempo.
Pode-se afirmar que as correções serão mais duráveis, mais efetivas, mais fáceis e
mais baratas, quanto mais cedo forem executadas.
Através de pesquisa e estudo prévio das características específicas das
manifestações patológicas, e das visitas realizadas em campo, foi possível identificar
o surgimento das seguintes manifestações patológicas, com destaque para: fissuras
em lajes; deformação em vigas; concreto segregado; anomalias por fôrmas
desalinhadas e seu estado de conservação; eflorescência; baixa resistência à
compressão característica fck.
4.2 CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICOS DAS POSSÍVEIS CAUSAS E
INTERVENÇÕES MAIS INDICADAS E REALIZADAS
As características e as origens das manifestações patológicas são as mais
diversas, abaixo, tem-se uma análise da provável causa dos surgimentos das
anomalias encontradas, as intervenções mais indicadas, baseadas em pesquisas
bibliográficas, e as intervenções que foram realmente realizadas na obra, observadas
através do contato direto com o empreendimento estudado.
4.2.1 Fissuração em vigas
Características: são estreitas e alongadas. É inevitável o surgimento de
fissuras em elementos estruturais, isso devido à baixa resistência do concreto a
tração, porém o que se busca é controlar a abertura das fissuras a fim de evitar outros
problemas, como corrosão das armaduras.
Diagnóstico: através de inspeção visual, pois as mesmas estavam visíveis a
olho nu.
45
Local: as fissuras aparecem na superfície lateral das vigas do 1º pavimento
tipo.
A Figura 15 mostra fissuras nas vigas.
Figura 15 – Fissuras na superfície lateral das vigas
Fonte: Próprio autor (2019)
Possíveis Causas: retração por secagem, ocasionada principalmente por falta
de cura, visto que de acordo com o que constava no laudo técnico feito pelo
Engenheiro Civil Jorge André Paiva De Aguiar, na obra não se realizou o processo de
cura da forma devidamente correta, desconsiderando o que é especificado em norma,
que a cura deve ser realizada por pelo menos sete dias. Logo o concreto perde água
com facilidade para o meio, impedindo assim os processos de hidratação do cimento,
um dos fatores indispensáveis para a garantia a qualidade do concreto.
Intervenção mais indicada: o tratamento de peças fissuradas está
diretamente ligado a identificação da causa da fissuração.
Segundo Souza e Ripper (2009) as fissuras ativas devem ser tratadas
preenchendo com material elástico e não resistente. Deverá ser sempre uma
obstrução macia, que admita e conviva com a patologia instaurada, impedindo, no
entanto, a degradação do concreto. Esse tipo de fissura, que é mais raro, o mais
indicado é injetar resinas acrílicas ou poliuretanas.
46
O sucesso desta técnica estará diretamente ligado, além da correta seleção do
material a utilizar, à experiência do aplicador com à conveniente seleção da bomba de
injeção, que será variável em função da espessura da fissura e de sua profundidade.
Já nos casos passivos há que garantir que a peça volte a funcionar como um
todo, ou seja, há que se fechar a fissura, o que se consegue com injeção de material
aderente e resistente, normalmente resina epoxídica, por serem produtos não
retráteis, de baixa viscosidade, altas capacidades resistente e aderente e bom
comportamento em presença de agentes agressivos, além de endurecerem muito
rapidamente e de continuarem a manter suas características básicas (SOUZA e
RIPER, 2009).
Intervenção realizada: na obra estudada as fissuras continuam aumentando
devido a exposição da estruturas ao sol. Não foi feita nenhuma intervenção para
sanar o problema, pois a obra está parada há 3 anos.
4.2.2 Concreto segregado
Características: vazios no concreto, devido a separação dos agregados
graúdos da argamassa, tornando o concreto permeável e suscetível a ataques de
agentes externos.
Diagnóstico: inspeção visual.
Local: superfície inferior de pilares.
Possíveis Causas: esse problema patológico surge devido a falhas de
execução na concretagem, como erro de lançamento e de adensamento.
A Figura 16 mostra segregação na superfície inferior de pilar e a Figura 17
mostra a segregação na superfície superior da laje. É possível observar armadura
exposta, e, portanto, suscetível a corrosão.
Figura 16 – Segregação em pilar
Fonte: Próprio autor (2019)
47
Figura 17 – Segregação em laje maciça
Fonte: Próprio autor (2019)
Na edificação analisada, a segregação na laje provavelmente foi originada por
adensamento mal executado. A largura e disposição da armadura, provavelmente
impediu o mangote do vibrador de atingir toda a área necessária para eliminação dos
vazios.
Na laje, a armadura também pode ter impedido a vibração adequada na área
desejada. No caso do pilar, a origem do problema provavelmente se deu devido ao
lançamento livre de grande altura, posto que os pilares possuem altura de 2,50 m, e
não foi tomada nenhuma medida especial para lançamento a grandes alturas.
Intervenção mais indicada: por se tratar de uma anomalia na maioria das
vezes superficial, pode ser tratada com argamassa convencional de cimento e areia.
Deve-se respeitar a cura úmida de 1 a 3 dias.
4.2.3 Anomalias por fôrmas desalinhadas e seu estado de conservação
Características: desaprumo em pilares, concreto com tonalidade diferente e
péssimo acabamento.
Diagnóstico: através de inspeção visual, uso de prumo e trena para aferir
48
medidas.
Local: pilares de pavimento superior.
Possíveis Causas: uso de fôrmas velhas, falta de desmoldante para facilitar a
desfôrma, além de erro na aferição do prumo.
A Figura 18 mostra pilar com problema de acabamento provocado por fôrmas
velhas e falta de desmoldante.
Figura 18 – Pilar com problema de acabamento e desalinhado por falta de prumo
Fonte: Próprio autor (2019)
Intervenção mais indicada: no caso dos pilares com desaprumo, devido ao
desvio considerável, o mais indicado seria demolição e reconstrução.
No caso do pilar com manchas e péssimo acabamento é indicado que se use
fôrmas em melhor estado, mais resistentes e uso de desmoldantes.
4.2.4 Armaduras em estado avançado de corrosão
Características: Aspecto estético deficiente e destruição do aço, ou seja,
problemas na utilização e na segurança da estrutura.
Diagnóstico: através de inspeção visual, diminuição da secção transversal da
armadura e fissuração do concreto.
Local: vigas e laje do pavimento superior.
49
Possíveis Causas: Está localizado em uma área urbana e as armaduras estão
expostas a agentes externos, e além disso as vigas não tem cobrimento mínimo para
proteger a armadura. A Figura 19 mostra viga sem cobrimento mínimo da armadura.
Figura 19 – Viga sem cobrimento mínimo da armadura
Fonte: Próprio autor (2019)
A Figura 20 mostra a laje do pavimento superior com armadura exposta.
Figura 20 - Laje do pavimento superior com armadura exposta
Fonte: Próprio autor (2019)
50
A Figura 21 mostra a viga e laje com manchas de armaduras com corrosão na
superfície.
Figura 21 - Viga e a laje com manchas de armaduras com corrosão na superfície
Fonte: Próprio autor (2019)
Intervenção mais indicada: Delimitar a área com a serra circular para a
retirada do concreto que está deteriorado pela corrosão, fazer a limpeza da armadura
com uma escova ou jato de areia e aplicar o produto para maior proteção da
superfície e preenchimento com argamassa de reparo e acabamento de superfície.
4.2.5 Eflorescência
Características: A eflorescência é um tipo de precipitação e acúmulo de sais
na superfície do concreto que se desenvolve a partir de reações do dióxido de
carbono com compostos do cimento. Essa patologia que foi encontrada na construção
em estudo altera a coloração do concreto, ocasionando manchas esbranquiçadas e,
conforme o acúmulo de sais (presentes no cimento e agregados) surge
protuberâncias (ARAUJO e PANOSSIAN, 2010).
Diagnóstico: através de inspeção visual.
Local: Face da viga no térreo
Possíveis Causas: As principais causas desse tipo de patologia que foram
levantadas neste estudo são: Ação conjunta de sais solúveis e pressão hidrostática
51
para proporcionar a migração para superfície; Infiltrações de água; Exposição da
estrutura a intempéries; Impermeabilização deficiente;
Figura 22 – Eflorescência em face da viga
Fonte: Próprio autor (2019)
Intervenção mais indicada: Para remover a eflorescência ilustrada na figura
22 acima é necessária uma limpeza com o hidróxido de cálcio que se combina com
dióxido de carbono dissolvido com água para efetuar uma lavagem, se enxaguando
bem a superfície e após esse procedimento, deverá ser verificado se secou bem.
4.2.6 Baixa resistência à compressão
Características: esse tipo de manifestação patológica compromete o uso da
edificação e é extremamente grave, pois põe em risco a segurança dos colaboradores
e futuros moradores. O concreto foi fabricado in loco numa betoneira de 400 litros de
acordo com o proprietário.
Possíveis causas: suspeita-se que a baixa resistência à compressão do
concreto tenha sido provocada por cimento de baixa qualidade e também pela falta de
controle do traço.
Diagnóstico: De acordo com o laudo técnico feito pelo Engenheiro Civil Jorge
André Paiva De Aguiarno ano de 2018 os pilares, vigas e laje estão com baixa
resistência a compressão. No laudo consta que ele fez a extração de 7 corpos de
52
prova de 75cm de diâmetro e todos os corpos de prova tiveram a resistência abaixo
de 25 Mpa.
Esse laudo foi mostrado pelo o proprietário que não autorizou fazer nenhum
registro ou cópia do documento e relatou que gastou uma quantia R$ 3.000,00 (Três
mil reais) para entrar na justiça contra a empresa responsável pela obra. Contudo, o
dono da edificação não autorizou fazer novos testes de resistência a compressão.
Intervenção mais indicada: inicialmente, surgiu três hipóteses para sanar o
problema de insegurança do proprietário. A primeira solução seria o aumento da
seção de concreto armado.
Além disso, tem outra solução, reforço com chapas metálicas, técnica que foi
estudada durante algum tempo e que até determinado momento parecia a mais viável
pela rapidez de execução, mas foi descartada após a orçamentação, perante o alto
valor para execução.
A terceira hipótese foi a de demolição total e reconstrução dos elementos
defeituosos, que após um estudo foi a solução mais viável economicamente e,
portanto, a escolhida.
Intervenção realizada: O proprietário solicitou á um engenheiro um cálculo de
reforço estrutural da estrutura do seu edifício, na qual ele apresentou esses projetos,
conforme as imagens em anexo. Até o momento da finalização do trabalho não foi
realizado nenhuma intervenção.
4.3 CRONOGRAMAPARA A EXECUÇÃO DOS SERVIÇOS
O proprietário informou que a empresa que começou a executar os serviços não
apresentou nenhum cronograma físico-financeiro da obra. Todavia, através dos
projetos de reforços estruturais apresentados pelo dono do edifico e que estão na
figura 23, foi montado um cronograma para a execução dos serviços necessários para
a recuperação da estrutura para que ela tenha um desempenho melhor.
53
Figura 23 – Cronograma físico-financeiro
Obra: RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL DO EDIFICIO VITÓRIA VEÍCULOS
Localização: AVENIDA BARÃO DE GURGUEIA - BAIRRO VERMELHA
VALOR (R$)
% DO ITEM
VALOR (R$)% DO ITEM
VALOR (R$)% DO ITEM
VALOR (R$)% DO ITEM
1.0
1.1ESCAVAÇÃO MECÂNICA DE SOLO
1.280,52R$ 1,20% 640,26 50,00% 0,00
1.2LOCAÇÃO DE MARTELETE DE 30KG
840,00R$ 0,79% 6,61 50,00% 0,00
1.3 LOCAÇÃO DE ESCORAS
9.600,00R$ 8,99% 863,50 50,00% 0,00
2.0
2.1LIMPEZA DE SUPERFICIE COM ESCOVA DE AÇO
R$ 1.057,28 0,99% 528,64 50,00% 0,00 0,00
2.2REFORÇO ESTRUTURAL DAS SAPATAS
R$ 35.667,46 33,42% 11.770,26 33,00% 11.770,26 33,00% 12.126,94 34,00%
2.3REFORÇO ESTRUTORAL DOS PILARES
R$ 28.979,81 27,15% 14.489,91 50,00% 9.563,34 33,00% 9.853,14 34,00%
2.4REFORÇO ESTRUTORAL DOS VIGAS
R$ 5.433,71 5,09% 2.716,86 50,00% 1.793,12 33,00% 1.847,46 34,00%
2.5REFORÇO ESTRUTORAL DOS LAJE
R$ 13.143,09 12,31% 6.571,55 50,00% 6.571,55 50,00% 0,00
2.6FORMA PARA CONCRETO
R$ 7.726,25 7,24% 3.863,13 50,00% 1.545,25 20,00% 0,00
2.7PROJETO DE REFORÇO ESTRUTURAL
R$ 3.000,00 2,81% 1.500,00 50,00% 0,00 0,00
TOTAL 106.728,12 100,00% 42.950,71 40,24% 31.243,52 29,27% 23.827,53 22,33% 0,00 0,00%
TOTAL ACUMULADO 106.728,12 100,00% 42.950,71 40,24% 74.194,22 69,52% 98.021,76 91,84% 0,00 0,00%
VALOR DA OBRA R$ 106.728,12
120 dias30 dias 60 dias 90 dias
CRONOGRAMA FÍSICO-FINANCEIRO
ITEM DISCRIMINAÇÃOVALOR DO ITEM (R$)
% DO TOTAL
SERVIÇOS PRELIMINARES
FUNDAÇÕES E ESTRUTURAS
Fonte: Próprio autor (2019)
4.4 ORÇAMENTO COM OS CUSTOS DOS INSUMOS NECESSÁRIOS PARA A
RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL DOS PILARES E SAPATAS
O orçamento com os custos dos insumos necessários para a demolição e
recuperação das estruturas foi baseado no cálculo de reforço estrutural que está na
Figura 23. De acordo com as informações repassadas pelo proprietário, o engenheiro
que fez o cálculo de reforço marcou os pilares que tem que fazer os reforços in loco e
com isso foi feita a marcação dos mesmos na planta baixa do prédio.
O reforço foi feito em 08 pilares de 40x40 cm, que estão marcados na figura 26,
aumentando a seção das sapatas já existentes na fundação para 02 metros de
comprimento e largura. Para a execução desses reforços, foi necessário fazer uma
escavação mecânica para chegar até as fundações de 36m3 no valor de R$ 35,57/m3
que dá um valor total de R$ 1.280,52 e com isso escarear as mesmas juntamente
com os pilares tirando o cobrimento total de 5 centímetros até chegar nas armaduras.
54
Além disso foi feito a escarificação na laje do primeiro pavimento para
recuperar as armaduras da laje e na viga do meio que faz o contorno no prédio foi
feito o escarificação para a colocação de novas armaduras negativas e após esse
processo foi feito a concretagem do mesmo conforme está na figura 27. Nas
armaduras existentes, foi feita uma limpeza com escova de aço para retirar a corrosão
que contém uma quantidade de 179,20 m2 no valor de R$ 5,90/m2 que dá um total de
R$ 1057,28. Após esse processo foram feitas as instalações das novas armaduras de
acordo com o projeto no Apêndice III.
Na instalação das armaduras serão instaladas as formas para concretagem,
que tem um quantitativo de 75,18 m2 e um custo unitário de R$ 102,77 e terá um total
R$ 7726,25. A recuperação do concreto e das armaduras dos pilares, das lajes e das
vigas tem um quantitativo de R$ 62,40 m2, 28,3 m2 11,7 m2, respectivamente e
custará R$ 464,42/m2 para recuperá-los que ficará no valor total de R$ 47.556,61.
A recuperação do concreto e das armaduras das sapata tem um quantitativo de
76,80 m2 e o valor unitário de R$ 464,42/m2 e terá um valor total de R$
35.667,46.Além disso, para execução da demolição e recuperação, foi necessário
aluguel de 1.200 escoras no valor de R$ 9.600,00 e de 2 martelos rompedores no
valor total de R$ 840,00. O projeto de reforço estrutural teve um custo de R$
3.000,00, segundo o proprietário do prédio. Portanto o valor total do orçamento ficou
em R$ 106.728,11
É importante ressaltar que em todos os itens, usou-se os valores unitários
consultados no portal da Secretaria de Infraestrutura (SEINFRA) de Fortaleza -
Ceará, e que segundo o mesmo já está incluso o BDI. Segue abaixo a composição
do item de recuperação estrutural.
55
Figura 24 – Planilha orçamentária
ITENS DESCRIÇÃO UNID
QTD LEVANTA
DA R$ MO R$ MT R$ MO + MT R$ TOTAL1 SERVIÇOS PRÉLIMINARES
1.1 ESCAVAÇÃO MECÂNICA DE SOLO m3 36,00 35,57R$ -R$ 35,57R$ 1.280,52R$ 1.2 LOCAÇÃO DE MARTELETE DE 30KG und 2,00 -R$ 420,00R$ 420,00R$ 840,00R$ 1.3 LOCAÇÃO DE ESCORAS und 1.200,00 8,00R$ 8,00R$ 9.600,00R$ 2 FUNDAÇÕES E ESTRUTURAS
2.1 LIMPEZA DE SUPERFICIE COM ESCOVA DE AÇO m2 179,20 5,90R$ -R$ 5,90R$ 1.057,28R$ 2.2 REFORÇO ESTRUTURAL DAS SAPATAS m2 76,80 182,22R$ 282,20R$ 464,42R$ 35.667,46R$ 2.3 REFORÇO ESTRUTORAL DOS PILARES m2 62,40 182,22R$ 282,20R$ 464,42R$ 28.979,81R$ 2.4 REFORÇO ESTRUTORAL DOS VIGAS m2 11,70 182,22R$ 282,20R$ 464,42R$ 5.433,71R$ 2.5 REFORÇO ESTRUTORAL DOS LAJE m2 28,30 182,22R$ 282,20R$ 464,42R$ 13.143,09R$ 2.6 FORMA PARA CONCRETO m2 75,18 40,00R$ 62,77R$ 102,77R$ 7.726,25R$ 2.7 PROJETO DE REFORÇO ESTRUTURAL vb 1,00 3.000,00R$ -R$ 3.000,00R$ 3.000,00R$
TOTAL DE GERAL 106.728,11R$
Fonte: Próprio autor (2019)
Figura 25 - Composição de custos
C4738 - RECUPERAÇÃO CONCRETO 25MPa, C/REFORÇO E RECONSTITUIÇÃO Preço Adotado: 464,4200 Unid: M2
Código Descrição Unidad
e Coeficient
e Preço Total
EMPREITADA
I0869 CORTE DE SUPERFICIE C/DISCO
DIAMANTADO M2 10,000 0,5200 0,5200
TOTAL EMPREITADA 0,5200
MAO DE OBRA
I1142 ESTUCADOR H 40,000 201,000 804,000
I0121 ARMADOR/FERREIRO H 40,000 201,000 804,000
I0040 AJUDANTE DE ARMADOR/FERREIRO H 40,000 162,800 651,200
TOTAL MAO DE OBRA 2,259,200
MATERIAIS
I9058
ARGAMASSA POLIMÉRICA RP PLUS BOTAMENT, COMPOSTO POR PONTE DE
ADERÊNCIA E PINTURA PROTETORA CONTRA A CORROSÃO, P/ REPAROS SEMI-
PROFUNDOS
KG 450,000 48,000 2,160,000
I0163 AÇO CA-50 KG 35,000 44,400 155,400
I2249 VERNIZ POLIURETANO PARA CONCRETO,
ALVENARIA E ESTRUTURAS DE AÇO CARBONO
L 0,4000 161,000 64,400
TOTAL MATERIAIS 2,379,800
Total Simples 464,42
Encargos INCLUSOS
BDI 0,00
TOTAL GERAL 464,42
Fonte: Próprio autor (2019)
56
Figura 26 – Pilares para reforço estrutural
Fonte: Próprio autor (2019)
57
Figura 27 – Detalhamento das vigas e lajes
Fonte: Próprio autor (2019)
58
Figura 28 - Detalhamento da execução do reforço das sapatas
Fonte: Próprio (2019)
59
Figura 29 – Detalhamento dos pilares e sapatas
Fonte: Próprio autor (2019)
60
Figura 30 - Detalhamento da execução do reforço dos pilares
Fonte: Próprio autor (2019)
61
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Através deste estudo, foi possível identificar muitos problemas nas estruturas
de concreto armado e os prejuízos causados pela falta de manutenção deles e que
poderiam ser evitados com cuidados simples e indispensáveis, como armazenamento
adequado dos materiais, utilização correta dos materiais, mão de obra qualificada,
seguir as especificações técnicas das normas, entre outros. O estudo apresentado
mostrou as causas de cada patologia e como recuperá-las, servindo de orientação
para profissionais da construção civil.
Nas estruturas de concreto armado deste edifício em estudo foram encontradas
as mais variadas manifestações patológicas: fissuração em lajes, concreto segregado,
armaduras em avançado estado de corrosão, deformações em vigas e desaprumo em
pilares.
Todas essas manifestações patológicas citadas foram decorrentes de falhas de
projeto, execução e falta de manutenção e mostram a gravidade da falta de cuidado
nos processos executivos dos serviços, na qual causaram transtornos e prejuízos ao
cliente. Garantir a melhoria nos processos de execução das estruturas é um dos
fatores fundamentais para garantir a redução de custos, cumprir os prazos pré-
estabelecidos, garantir a qualidade e a durabilidade das construções e satisfazer o
usuário final.
Muitos são os problemas patológicos que afetam as estruturas e que poderiam
ser evitados, com a manutenção periódica da estrutura, podendo assim evitar ou
retardar a necessidade de trabalhos de recuperação ou reforço das estruturas, que
provocam aumento de custos para as obras e atrasos nos serviços.
É importante destacar também que a correta escolha da técnica a ser utilizada
numa recuperação estrutural associada ao uso de materiais adequados e à mão de
obra qualificada é que vai garantir o sucesso do trabalho realizado, pois a escolha
errada pode acabar agravando ainda mais a situação do problema.
Para uma técnica de recuperação ou reforço ser viável, econômica e
tecnicamente, é necessário levar em consideração alguns fatores, como: eficiência da
intervenção, equipamentos utilizados, materiais, custos e condições específicas. Com
uma solução estabelecida, o profissional define uma das alternativas estudadas,
sempre se baseando na relação custo/benefício de cada uma delas.
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Como visto neste estudo, as manifestações patológicas de acordo com o
proprietário existem desde quando a obra foi paralisada em 2015 e não haviam
passado por técnica de recuperação. Com tanta insegurança de sua estrutura por
causa das diversas manifestações patológicas que a mesma apresentava, o dono do
edifício solicitou á outro engenheiro um cálculo de reforço estrutural para sanar os
problemas existentes.
Foi possível analisar também que as manifestações que comprometem a
capacidade portante da estrutura são bastante graves e podem causar risco aos
usuários, além de provocarem diversos prejuízos.
Dessa forma o prédio apresentou uma variedade de manifestações patológicas
nas construções em concreto armado e com isso surgiu necessidade de técnicas e
procedimentos para se adotar um trabalho de recuperação ou reforço, e que a cada
dia, surgem novas técnicas e aprimoramentos com o propósito de melhorar a
qualidade das obras, e que estão sendo colocadas em prática.
Os trabalhos de recuperação e reforço das estruturas de concreto devem ser
realizados com enorme cuidado, com equipamentos adequados e mão de obra
qualificada, sempre existindo uma fiscalização com um controle de todas as
atividades envolvidas, para que a estrutura tenha a sua capacidade portante
restaurada e sua recuperação possa chegar a um resultado satisfatório.
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REFERÊNCIAS
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APÊNDICE ÚNICO – CÁLCULOS DE REFORÇO ESTRUTURAL DOS PILARES
Detalhamento das ferragens negativas
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Detalhamento das ferragens do portico da lateral
68
Detalhamento do reforço das fundações
69
Reforço dos pilares
70
Detalhamento das ferragens reforço dos pilares
71
Detalhamento das ferragens reforço dos pilares e das cintas
