CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES INSPEÇÃO E ENSAIOS

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1 CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES INSPEÇÃO E ENSAIOS

2 CRONOGRAMA 2 Apresentação: Prof. Dr. Wellington Mazer wmazer@utfpr.edu.br

3 CRONOGRAMA 3 ENSAIOS - 1ª PARTE TEORICA - 2ª PARTE PRÁTICA AVALIAÇÃO - TRABALHOS EXIGIDA A FREQUANCIA DE 75% OU MAIS NOTA PARA APROVAÇÃO = 7,0 OU MAIS

4 CRONOGRAMA 4 17/03/2017 APRESENTAÇÃO E INSPEÇÃO 24/03/2017 ENSAIOS 31/03/2017 ENSAIOS 07/04/2017 ENSAIOS 28/04/2017 AVALIAÇÃO Totalizando 25h/aulas

5 INTRODUÇÃO 5 Uma das formas de verificar a qualidade do concreto durante sua execução e após a obra pronta é através de ensaios. Durante a execução da obra, são realizados ensaios no concreto no estado fresco e endurecido. Já após a obra pronta, procura-se realizar ensaios não destrutivos (END).

6 INTRODUÇÃO 6 Estes ensaios possuem a função de: - auxiliar no controle de qualidade da obra; - auxiliar no diagnóstico das manifestações patológicas existentes. Entre outras.

7 INTRODUÇÃO 7 Durante a execução da obra, os principais ensaios realizados são: - Abatimento do tronco de cone; - Resistência à compressão axial.

8 INTRODUÇÃO 8 Após a obra pronta, são diversos os ensaios possíveis de serem feitos, entre eles cita-se: - Inspeção visual; - ph; - Carbonatação; - Esclerometria; - Pacometria; - Potencial de corrosão; - Prova de carga; Entre outros.

9 INTRODUÇÃO 9

10 INTRODUÇÃO 10 Ensaios no concreto no estado fresco: Abatimento do tronco de cone: também chamado de Slump, é utilizado para avaliar a consistência do concreto. É um dos métodos mais conhecidos e utilizados no Brasil, devido á facilidade e simplicidade de uso na obra. É Normalizado através da NBR NM 67 Concreto Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone.

11 INTRODUÇÃO 11 Ensaios no concreto no estado fresco:

12 INTRODUÇÃO 12 Ensaios no concreto no estado fresco: Critérios adaptados de HELENE & TERZIAN (1992) Critério de Consistência Abatimento (mm) Tolerância (mm) Seca 0 a 20 5 Medianamente Plástica 30 a Plástica 60 a Medianamente Fluida 100 a Fluida ou Líquida > a 70 mm: concretos comuns 90 a 120 mm: concretos bombeáveis

13 INTRODUÇÃO 13 Ensaios no concreto no estado fresco: Moldagem de corpos de prova:

14 INTRODUÇÃO 14 Tipo de corpo de prova Dimensão básica (mm) Ensaios no concreto no estado fresco: Moldagem de corpos de prova: Cilindrico Prismático Numero de camadas Mecâncio Manual Número de golpes

15 INTRODUÇÃO 15 Ensaios no concreto no estado endurecido: Resistência à compressão axial: Fatores que afetam Relação água/cimento; Idade; Porosidade; Teor de Ar incorporado; Tipo de Cimento; Agregado (forma, textura, granulometria); Utilização de aditivos e adições; Condições de Cura.

16 INTRODUÇÃO 16 Ensaios no concreto no estado endurecido: Resistência à compressão axial:

17 INTRODUÇÃO 17 Ensaios no concreto no estado endurecido: Resistência à compressão axial: Coeficientes para correção

18 18 Avaliação precisa da situação em que se encontra a estrutura.

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21 21 Razões para se promover uma avaliação de uma construção:

22 22 Quando a confiabilidade da estrutura é comprometida por deterioração geral; Quando cargas adicionais serão aplicadas na estrutura; Para obter informações visando projetos de reforço ou melhorias; Para salvaguardar a segurança e a servicibilidade para condições normais de utilização Para criar um banco de dados de informações atualizadas sobre as condições de toda estrutura, criando parâmetros para organizar operações de manutenção preventiva; Para estabelecer prioridades para o reparo ou substituição de estruturas em níveis elevados de deterioração.

23 23 A avaliação de construções acometidas por patologias é uma atividade multidisciplinar onde estarão envolvidas disciplinas como: Comportamento estrutural; Tecnologia de materiais; Projetos (normas, histórico, etc) Método construtivo; Estática; Economia.

24 24 Estratégias de Inspeção: Ao se verificar que uma edificação está "doente, torna-se necessário efetuar uma vistoria detalhada e cuidadosamente planejada para que se possa determinar as reais condições da estrutura

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27 27 Levantamento de dados: Esta é a etapa que fornecerá os subsídios necessários para que a análise possa ser feita corretamente, e compreende os seguintes passos:

28 28 Levantamento de dados: -classificação analítica do meio ambiente, em particular da agressividade à estrutura em questão; -levantamento visual e medições expeditas da estrutura - consiste na observação normal, com anotações, e medições nos principais elementos; -estimativa das possíveis conseqüências dos danos e, caso necessário, tomada de medidas de emergência;

29 29 Levantamento de dados: -levantamento detalhado dos sintomas patológicos, inclusive com documentação fotográfica, medidas de deformações, presença de cloretos ou de outros agentes agressores, de carbonatação, medidas de trincas e fissuras, perda de seção em barras de aço, etc.; -identificação de erros quanto à concepção da estrutura, à sua execução, ou ainda quanto à sua utilização e manutenção;

30 30 Levantamento de dados: -análise do projeto original e dos projetos de modificações e ampliações, caso existam, de forma a se poder determinar possíveis deficiências na concepção ou no dimensionamento dos elementos estruturais danificados; -instrumentação da estrutura e realização de ensaios especiais, inclusive em laboratório.

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33 33 Técnica de investigação: Uma boa técnica exploratória, principalmente para que não sejam esquecidos ou descartados aspectos importantes, é aquela que se baseia em eliminações subsequentes, tentando-se considerar todo o universo de causas hipotéticas ou agentes patológicos.

34 34 Esta primeira etapa da inspeção é denominada Inspeção Preliminar, cuja função básica é: - Listar os problemas existente; - Analisar a gravidade do problema; e - Estabelecer as hipóteses prováveis das causas dos problemas.

35 35 A etapa seguinte é a Inspeção Detalhada, que pode ser resumida da seguinte forma:

36 36 Elaboração de hipóteses sobre as causas das manifestações patológicas Busca por evidências Hipóteses comprovadas Hipóteses não comprovadas Reunião dos resultados em um relatório de inspeção Prof. Fábio Henrique de Melo Ribeiro, MSc.

37 37 Técnica de investigação: Medidas simples para entendimento qualitativo do problema e acompanhamento de sua eventual evolução: - preenchimento da fissura com gesso; - utilização de placa de vidro.

38 38 Técnica de investigação:

39 39 Técnica de investigação: Ou com pinos de aço

40 (2.1) 40 (2.2) Técnica de investigação: Ou com pinos de aço n t x x 1 2c ( a a) c 2 ( a a) c 2 x a ( b b) 2 c 2 4

41 41 Técnica de investigação: Com base nas observações e levantamentos efetuados no local da obra, muitas vezes é possível chegar ao diagnóstico do problema. Deve-se alertar, que juízos precipitados e idéias preconcebidas geralmente conduzem a diagnósticos incorretos.

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44 44 Técnica de investigação: A similaridade de situações, algumas vezes muito forte, pode induzir a erro o técnico menos avisado ou menos cuidadoso.

45 45 Técnica de investigação:

46 46 Técnica de investigação: A fissura ilustrada poderia ser precipitadamente atribuída a um recalque da fundação, no canto direito do prédio; porém com a análise de todas as condições de contorno, foi estabelecido que a causa da fissuração da alvenaria foi provocada por excessiva flexibilidade da estrutura sob a parede.

47 47 Técnica de investigação:

48 48 Técnica de investigação: Fissura em pé de pilar provocada pelo movimentação térmica diferenciada entre a argamassa de revestimento e a manta de impermeabilização.

49 49 Técnica de investigação: A obtenção de dados históricos sobre a obra e/ou seu local de implantação às vezes pode conduzir a pistas muito seguras no esclarecimento do problema.

50 50 Residência do Município de Assis Dona Anna

51 51 Coleta de dados: - Localização das armaduras; - Determinação da bitola das armaduras; - Determinação do cobrimento das armaduras; - Perda de seção por corrosão; - Dureza superficial do concreto; - Prova de carga; - Velocidade de propagação de ondas ultrasônicas; - Extração de testemunhos;

52 52 Coleta de dados: - Teor de íons cloreto; - Teor de sulfatos; - Profundidade de carbonatação; - Ensaios eletroquímicos - Índice de vazios, absorção de água por imersão e massa específica; - Reações álcali-agregados; - Ações de águas agressivas; - Ações de águas ácidas.

53 53 Análise dos dados: A próxima etapa, análise dos dados, deverá conduzir o analista a um perfeito entendimento do comportamento da estrutura e de como surgiram e se desenvolveram os sintomas patológicos.

54 54 Análise dos dados: Objetivos principais: - completar ou complementar a inspeção de rotina; - realizar testes específicos e especiais que sejam necessários para a avaliação completa da edificação e definição da capacidade de carga restante.

55 55 Análise dos dados: Outra análise que pode ser realizada na estrutura, para verificação do estado potencial de risco que esta oferece, denomina-se Prova de Carga.

56 56 Avaliação pós inspeção: Método Básico: Adaptação da norma austríaca. A avaliação do componente estrutural é dada pela soma de valores atribuídos para cada tipo de dano, multiplicado pela extensão e intensidade do dano, importância do elemento estrutural e pela urgência de intervenção.

57 57 Avaliação pós inspeção: Método Básico: I n i 1 G i.( k1 i k2i k3i k4i ) Item Descrição Valores Adotados G Tipo de dano 1 a 5 k1i Extensão do dano 0 a 1 k2i Intensidade do dano 0 a 1 k3i Importância do elemento estrutural 0 a 1 k4i Urgência da intervenção 0 a 10

58 58 Avaliação pós inspeção: Método Básico: - Classe de Dano I (I = 0 a 5) Sem Defeitos: somente deficiências construtivas, sem necessidade de reparo, apenas de manutenção regular; - Classe de Dano II (I = 3 a 10) Baixo Grau de Deterioração: Redução da Servicibilidade: Redução da servicibilidade apenas após longo período de tempo sem reparo; - Classe de Dano III (I = 7 a 15) Médio Grau de Deterioração: Pode haver a redução da servicibilidade. A intervenção deve ocorrer com alguma rapidez;

59 59 Avaliação pós inspeção: Método Básico: - Classe de Dano IV (I = 12 a 25) Alto Grau de Deterioração: Redução da servicibilidade, porém sem necessidade de limitaçãoes. Intervenção Imediata. - Classe de Dano V (I = 22 a 35) Deterioração Pesada: Redução da servicibilidade com limitações graves de uso. Intervenção Imediata; - Classe de Dano VI (I > 30) Deterioração Crítica: Escoramento Imediato, Restrição ao Uso e Intervenção Imediata.

60 60 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Neste método o índice é expresso pela razão entre: - A soma efetiva dos valores dos danos obtidos levando em conta a lista fechada de tipos de danos potenciais detectados na inspeção in loco, e; - A soma de referência de valores de danos obtidos levando-se em conta a mesma lista fechada de todo tipo de dano que poderia realisticamente ocorrer na mesma estrutura ou elemento estrutural, multiplicada pela intensidade unitária e fatores de extensão.

61 61 Avaliação pós inspeção: Método Geral: O índice de condição pode então ser determinado pela seguinte expressão: Onde: V D = Valor do tipo de dano B i = Valor básico associado ao tipo de dano i sobre a segurança e ou durabilidade do componente estrutural inspecionado

62 62 Avaliação pós inspeção: Método Geral: K 1i = fator do elemento estrutural, função de sua importância no contexto da estrutura como um todo; K 2i = fator indicativo da intensidade do tipo de dano i; K 3i = fator cobrindo a extensão da propagação do tipo de dano i nos elementos inspecionados; K 4i = fator da urgência necessária da intervenção do dano i.

63 63 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Deslocamentos (Bi) - Infraestrutura: Movimentos Laterais = 2,0 Rotações e Desaprumos = 2,0 Recalques Diferenciais = 3,0 Descalçamento das Fundações = 4,0 - Superestrutura: Movimentos Verticais = 2,0 Irregularidades = 1,0

64 64 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Fator de Locação do Elemento (k i1 ) - Infraestrutura = 1,0 ± 0,2 - Superestrutura = 1,2 ± 0,2 (Concreto Armado) - Superestrutura = 1,45 ± 0,2 (Concreto Protendido) - Tabuleiro = 0,4 ± 0,1

65 65 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Fator de Intensidade do Dano (k i2 ) - Classe I = 0,5 (Dano de tamanho pequeno, aparecendo em localizações simples do elemento); - Classe II = 1,0 (Dano de tamanho médio, confinado a locais simples, ou em pequenas áreas); - Classe III = 1,5 (Dano de tamanho grande, aparecendo em grandes áreas do elemento); - Classe IV = 2,0 (Dano de tamanho muito grande, aparecendo na maior parte do elemento);

66 66 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Fator de Extensão do Dano (k i3 ) - Dano confinado a um único elemento = 0,5; - Dano aparecendo em menos de ¼ dos elementos do arcabouço = 1,0; - Dano aparecendo entre ¼ e ¾ dos elementos do arcabouço = 1,5; - Dano aparecendo em mais de ¾ dos elementos do arcabouço = 2,0;

67 67 Avaliação pós inspeção: Método Geral: Fator de Urgência do Reparo (k i4 ) - Intervenção não urgente = 1,0 (Dano não tem impacto na segurança ou na servicibilidade da construção); - Intervenção Breve = 2,0 a 3,0 (Dano deve ser reparado em um período não maior que 5 anos, para prevenir o colapso); - Intervenção Imediata = 3,0 a 5,0 (Reparo imediato é necessário, já há um comprometimento da estrutura pelo dano); - Intervenção Urgente = 5,0 (Necessidade de escoramento, limitação do tráfego, evacuação ou providencias semelhantes.

68 68 Avaliação pós inspeção: Método Geral: O parâmetro de condição R C que é então calculado pela expressão: Onde: V D = soma efetiva de valores de danos calculados para a estrutura observada (ou parte), relacionada com os tipos de defeitos da lista incorporada, e; V D,re = soma de referência dos valores de dano obtidos levando em conta todos os danos obtidos na lista, que podem potencialmente ocorrer na mesma estrutura.

69 69 Principais locais a serem inspecionados: - Fundações; - Pilares; - Garagens; - Cisternas; - Reservatório superior; - Terraços; - Fachadas; - Vigas e lajes.

70 70 O que verificar? - Supraestrutura: infiltrações de água; corrosão de armaduras; fissuras e deformações; cobrimento das armaduras; carbonatação; teor de cloretos; Falhas de concretagem: - segregação - ninhos de concretagem - má vibração - concreto poroso, de baixa resistência

71 71 O que verificar? - Reservatórios: infiltrações de água; impermeabilização; corrosão de armaduras (tampas); fissuras e deformações; cobrimento das armaduras; teor de cloretos; Falhas de concretagem; Vazamentos.

72 72 O que verificar? - Garagens: infiltrações de água; ventilação; corrosão de armaduras (lajes); fissuras e deformações; cobrimento das armaduras; carbonatação.

73 73 O que verificar? - Terraços: infiltrações de água; impermeabilização; fissuras e deformações.

74 74 O que verificar? - Fachadas: infiltrações de água; rejuntes; desplacamentos; insolação.

75 75 O que verificar? - Fundação: infiltrações de água; integridade da união com pilares; condições de apoio.

76 76 A principal técnica de inspeção é denominada de Inspeção Visual: É o método mais empregado por ser o mais simples e por fazer parte de maneira direta ou indireta de qualquer trabalho executado; ou seja, o simples fato de observar as condições superficiais de uma estrutura de concreto pode fornecer a um profissional experiente, conclusões sobre o estado desta estrutura.

77 77 Simplicidade de realização e baixo custo operacional são as características deste método, mas que mesmo assim requer uma técnica apurada, obedece a sólidos requisitos básicos que devem ser conhecidos e corretamente aplicados.

78 78 Para se fazer o ensaio de Inspeção Visual, deve-se ter alguns equipamentos básicos como: escada; lupa e binóculo; fissurômetro; trena; máquina fotográfica; epi s;

79 79 trado; lápis; lanterna; martelo; nível a laser; filmadora, etc.

80 80 Outro aspecto importante durante a inspeção visual de uma obra consiste na análise dos projetos e na obtenção de informações sobre a obra.

81 81 Época de construção; Qualidade da mão de obra; Utilização da edificação; Ambiente inserido; Reparos já executados; Ensaios já executados; etc.

82 82 Como resultados esperados ou relatório de inspeção, alguns tópicos são indispensáveis como: Levantamento fotográfico; Geometria da estrutura; Anotação dos sintomas visuais; Coloração; Tamanho das fissuras; Descrição do ambiente; Possível eliminação do concreto de cobrimento para observação da armadura.

83 83 ESTUDO DE CASO: Antena de telefonia celular.

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