Estudo das patologias em estruturas de concreto provenientes de erros em ensaios e em procedimentos executivos

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1 Estudo das patologias em estruturas de concreto provenientes de erros em ensaios e em procedimentos executivos Eveline Manosso Janik Brik (UEPG) Luciana dos Passos Moreira (UEPG) José Adelino Krüger (UEPG) Resumo: O presente trabalho teve por objetivo estudar as patologias ocorrentes nas estruturas de concreto, visando determinar as principais causas e ocorrências de patologias nestas estruturas, especificando as maneiras de identificá-las e corrigi-las, sempre tendo como base as normas de concreto, para determinar os métodos corretos de concretagem e os ensaios necessários para se obter uma garantia do produto final na obra, além de relacioná-las a erros em procedimentos executivos. O concreto é um dos materiais mais utilizados na construção civil, e principalmente nas peças estruturais, por isso determinar as principais causas das patologias é uma maneira viável e econômica de preveni-las em futuras edificações, pois a prevenção e a manutenção são as formas mais eficazes contra a ocorrência de patologias nas peças estruturais. Palavras-chave: Patologias, Concreto, Peças estruturais. 1. Introdução O concreto é um dos materiais mais utilizados na construção civil, seja em elementos estruturais ou apenas em elementos de revestimento. Sendo os elementos estruturais os principais elementos em uma construção, visando a segurança da edificação, procurou-se estudar as patologias nas estruturas de concreto, tendo em vista identificar as principais causas e maneiras de recuperação. O estudo e o conhecimento sobre patologias traz a possibilidade de evitá-las e com isso proporciona maneiras de garantir estruturas de concreto com maior vida útil e resistência à degradação das peças, além de ser uma forma de economizar recursos, pois a prevenção é a melhor maneira de se evitar as patologias e gastar menos. Quando é necessário fazer recuperações das peças o gasto é muito maior se comparado com os gastos de manutenção e com os gastos na execução correta das estruturas. Por isso este conhecimento permite identificar adequadamente as patologias, além das sua causas, e a melhor maneira de correção, pois a identificação incorreta também traz consigo perdas de tempo e de recursos. Existe uma série de formas de se recuperar as peças degradadas, porém cada uma delas é destinada a uma patologia e a uma causa especifica; às vezes as peças de concreto se encontram com mais de uma patologia, originadas por diferentes causas, ou também pode acontecer de existir predominantemente uma patologia, e esta por sua vez também é originada por uma combinação de diversos fatores, por esta razão que se faz necessário realizar corretamente o estudo de cada caso para não se equivocar nas decisões finais, obtendo-se um resultado incorreto ou parcialmente correto, e com isso aplicando-se um método de

2 recuperação que não será adequado para corrigir todos os problemas da peça, causando um desperdício de materiais e dinheiro, além de correr o risco de prejudicar ainda mais as peças, ou o risco maior de colocar a vida dos trabalhadores expostas a situações de risco, por falta de conhecimento da aplicação e execução correta dos métodos de recuperação. 2. Fundamentação Teórica Atualmente as construções são realizadas com maior controle e tecnologia, utilizando materiais e técnicas mais modernas, porém ainda ocorrem inúmeras falhas, que causam defeitos, anomalias que comprometem as estruturas e originam efeitos estéticos indesejáveis nas construções, causando ao longo do tempo desagregações dos materiais, levando algumas vezes até à impossibilidade de utilização dessa construção. Geralmente estes problemas são gerados pelo envelhecimento natural das estruturas ou pela falta de responsabilidade dos profissionais, que não seguem as normas de construção, ou até mesmo utilizam materiais de má qualidade, visando maior lucro final na obra e deixando de se preocupar com a qualidade da construção, não podendo deixar de citar a falta de importância dada ao bom desempenho na elaboração dos projetos, e por conseguinte a fidelidade em segui-los na execução das obras. É nesse conjunto de situações que se insere a patologia das estruturas, que tem por objetivo estudar essas degradações, desde a sua origem, as formas de manifestações, as consequências e as maneiras de recuperações. Segundo Souza e Ripper (1998), o estudo da patologia das estruturas leva os problemas patológicos a serem classificados como simples, cujo diagnóstico e inspeção são evidentes, e complexos, que exigem uma análise individualizada e pormenorizada. Ou seja, os problemas patológicos simples são os que podem ser padronizados e resolvidos pelo profissional responsável, sem que ele tenha conhecimentos patológicos especializados, e os problemas complexos são os que necessitam de uma avaliação individual e devem ser resolvidos por profissionais que tenham profundos conhecimentos e experiência na área de patologia das estruturas. Os problemas patológicos nas estruturas mostram que ocorreram falhas durante a execução em uma ou mais etapas da construção e no controle de qualidade das atividades. Tem-se tentado ao longo dos anos definir quais são as principais causas dos erros nas construções, porém esta análise é de difícil conclusão, pois em alguns casos são acúmulos de erros, que impedem que se defina a causa preponderante. Por isso irão ser relacionadas neste estudo as principais patologias causadas nas estruturas de concreto armado, classificando-as segundo as fases das construções. Na fase do projeto, segundo Souza e Ripper (1998), podem ocorrer falhas desde o lançamento da estrutura até o projeto de execução da obra, por isso a importância de se elaborarem os projetos com atenção, evitando assim preocupações futuras. Sabe-se que as falhas originadas a elaboração dos projetos são causadoras de problemas patológicos graves, tornando a construção mais onerosa e causando transtornos na utilização da construção; algumas dessas falhas são: elementos de projeto inadequados (má definição das ações atuantes ou da combinação mais desfavorável das mesmas, escolha infeliz do modelo analítico, deficiência no cálculo da estrutura ou na avaliação da resistência do solo etc.); falta de compatibilização entre a estrutura e a arquitetura, bem como com os demais projetos civis;

3 especificação inadequada de materiais; detalhamento insuficiente ou errado; detalhes construtivos impossíveis; falta de padronização das representações (convenções); erros de dimensionamento. As patologias que ocorrem na fase de execução da estrutura estão relacionadas a vários fatores, tais como a falta de mão de obra qualificada, pois geralmente os operários não têm cursos de capacitação profissional, aprendem a profissão ao longo da sua vida com outros trabalhadores, o que pode causar erros grosseiros nas construções, como a falta de prumo, esquadro e alinhamento dos elementos estruturais, a locação errada das estruturas; a falta de acompanhamento do responsável aumenta a chance desses trabalhadores cometerem algum erro. A falta de fiscalização dos serviços realizados faz com que outros erros graves passem despercebidos, tais como a falta de controle no traço do concreto, a falta de travamento das fôrmas e do escoramento, erros na colocação da armadura e nos seus espaçamentos necessários, ou na locação dos elementos estruturais. Outro fator que proporciona o surgimento de patologias nas construções é a falta de controle de qualidade nos materiais utilizados, pois há muitas indústrias que não seguem as exigências, o que faz com que na execução se utilizem materiais de má qualidade. O concreto é definido como um composto de cimento, agregados miúdos (areia), agregados graúdos (brita) e água, podendo conter aditivos, que são elementos químicos que modificam as propriedades da reação do concreto. O concreto é um material de grande utilidade na construção civil, pois permite a moldagem de peças no formato imaginado, por ser flexível no momento do seu lançamento e por ter grande resistência à compressão, resistindo a grandes esforços. Porém o concreto não é um material que resiste bem à tração, por isso a combinação entre o concreto e o aço é uma excelente combinação para a construção civil, tendo em vista que o concreto resiste a compressão e o aço resiste a tração; esta combinação é possível pois os dois materiais têm os coeficientes de dilatação muito próximos, permitindo que se dilatem ou se contraiam praticamente na mesma proporção, formando um conjunto que denominado concreto armado. 3. Estudo das normas Primeiramente estudaram-se as normas dos ensaios necessários para o recebimento ou controle do concreto nas obras, sendo a primeira a NBR NM 67 Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, que se refere ao ensaio do slump test, sendo parte de um controle tecnológico para verificação se o concreto está de acordo com as características adequadas (como consistência), com a finalidade de evitar problemas na concretagem. A consistência do concreto permite verificar se o concreto está seco ou fluido; se o concreto estiver muito seco pode ocorrer segregação devida a dificuldade na moldagem; por outro lado um concreto muito fluido pode indicar excesso de água, alterando o fator água/cimento, comprometendo a resistência do mesmo. O slump test, porém, é um teste que pode ter seu resultado mascarado, pois um concreto com o mesmo abatimento pode apresentar

4 resistência diferente, ou porque o uso de aditivos pode interferir no abatimento sem afetar a resistência. A resistência do concreto só pode ser confirmada após a realização do rompimento dos corpos de prova. Os corpos de prova são elaborados de acordo com a norma NBR 5738/2003- Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. É importante realizar o acompanhamento paralelo do concreto dos corpos de prova e da estrutura, esperando que nos dois casos os processos de cura tenham sido adequados, para que o concreto da estrutura apresente as características especificadas pelo calculista e para que os corpos de prova atestem essas características nos prazos estabelecidos pela norma, permitindo a conclusão segura a respeito do concreto da estrutura. Sendo a concretagem uma das principais etapas para a construção dos elementos de concreto, estudou-se a norma NBR 14931/04 - Execução de estruturas de concreto Procedimento, para verificar a maneira correta de se executarem estas etapas. Para inicio da concretagem, segundo o item 9.3 da NBR 14931/04, antes de se realizar a concretagem de cada elemento estrutural da obra deve-se fazer um plano de concretagem, o qual deve informar a quantidade de concreto necessário para cada elemento, as suas características, a área concretada em relação ao tempo de trabalho, a sincronia entre o lançamento, o adensamento e o acabamento, a localização das juntas de concretagem, para evitar juntas não previstas inicialmente. Também se deve ter um controle do número de trabalhadores necessários e dos equipamentos que irão ser utilizados. As temperaturas ideais para o lançamento do concreto estão entre 5º C e 35 C, não se deve fazer a concretagem quando há previsões de temperaturas ambientes inferiores a 0º C por 48 horas ou superiores a 40 C ou ventos acima de 60 m/s. Se a concretagem for realizada em dias de elevadas temperaturas, com baixa umidade do ar e ventos fortes, é necessário elaborar medidas que possam evitar a perda de água. Se a concretagem for realizada em dias de temperatura maior do que as recomendadas, o concreto pode sofrer alterações nas suas reações químicas, alterando seu comportamento, como por exemplo, aumentando a retração e com isso originando o aparecimento de fissuras com até dez centímetros de profundidade (MARCELLI, 2007), gerando a possibilidade de infiltrações, causando patologias no concreto e na armadura. Em temperaturas abaixo de 0º C a água solidifica, formando cristais que expandem e impedem as ligações entre as partículas sólidas, diminuindo consideravelmente a resistência do concreto. Além disso, em baixas temperaturas as reações químicas do concreto não ocorrem, portanto, o concreto não se solidifica e não atinge a sua resistência. Para a realização do transporte do concreto o item 9.4 da NBR 14931/04 informa que o tempo máximo que a concretagem pode levar a partir do momento em que a água entra em contato com o cimento é de duas horas e meia, sendo que para isso o transporte deve ser adequado, não causando segregação ao concreto, garantindo assim a sua total qualidade. Deve-se evitar a segregação, pois esta causa a diminuição da resistência do concreto e aumenta-se o número de vazios dentro das estruturas, permitindo infiltrações. Antes do lançamento deve-se lembrar de limpar as fôrmas, removendo todos os materiais indevidos, tais como argamassas, poeiras, restante de materiais utilizados na obra, entre outros. Em elementos estruturais cuja altura de lançamento do concreto for superior a dois metros, como por exemplo em pilares, devem ser deixadas janelas nas fôrmas, de modo que se diminua a queda livre do concreto, para se evitar a segregação no fundo dessas peças estruturais. Nunca se deve lançar o concreto após o seu inicio de pega, nem vibrá-lo. Após o lançamento deve ser feito o adensamento do concreto, através de vibração ou apiloamento, tendo o cuidado de fazer com que o concreto preencha toda a fôrma de maneira que não segregue. Para isto se deve vibrar ou adensar apenas o necessário, sempre tendo o cuidado de não vibrar

5 as armaduras. A vibração incorreta pode ocasionar a perda de resistência no ponto da peça de concreto, além do concreto ficar poroso, e consequentemente mais permeável. Isso fará com que a armadura fique sujeita a corrosões, causando assim uma série de patologias nesta peça. Após a concretagem ter sido concluída, a etapa seguinte é a cura do concreto, que também tem cuidados que devem ser levados em consideração, pois é nesta fase que o concreto endurece, atingindo a sua forma final e a sua resistência. Estes cuidados são encontrados no item 10.1 da norma, que informa que até o concreto atingir o endurecimento adequado, devese protegê-lo contra os agentes prejudiciais para: evitar a perda de água pela superfície exposta; assegurar uma superfície com resistência adequada; assegurar a formação de uma capa superficial durável. Os principais agentes prejudiciais ao concreto até o final do tempo de pega são as mudanças bruscas de temperatura, a secagem, a chuva forte, a água torrencial, o congelamento, os agentes químicos, os choques e as vibrações de grande intensidade. O uso de aditivos e tratamentos térmicos pode diminuir o tempo de endurecimento do concreto, porém não se pode ter em sua composição cloreto de cálcio. A preocupação com a cura adequada do concreto é de extrema importância, pois segundo Marcelli (2007) a presença de ventos fortes e elevadas temperaturas faz com que o concreto perca rapidamente a água, podendo chegar a 0,8 kg d água por m² de superfície de concreto em uma hora. Esta evaporação acelerada causa a retração do concreto, como já visto anteriormente na etapa do lançamento, e a retração forma fissuras na peça e permite a infiltração de água, prejudicando assim a eficiência e a durabilidade da peça de concreto. A velocidade de endurecimento se deve em grande parte à temperatura do concreto. Se a temperatura sobe, o endurecimento se acelera e vice-versa. A 35 C a velocidade de endurecimento é aproximadamente duas vezes mais rápida do que a 20 C. A 10 C a velocidade de endurecimento será a metade da velocidade à temperatura de 20 (GRANATO, 2012) Granato (2012) relaciona algumas formas de auxiliar na cura do concreto: cobertura com sacos de aniagem permanentemente úmidos; emprego de líquido de cura, produtos de baixa permeabilidade à água e ao vapor de água, que pulverizados sobre o concreto formam uma película plástica; a qualidade dos produtos varia, desde os menos eficientes, à base de parafina, até os de melhor qualidade, à base de neoprene e outros polímeros; cobertura com lençóis plásticos estendidos sobre o concreto, com lâmina de água colocada no seu interior. 4. Diagnóstico das patologias Para diagnosticar as patologias nas edificações é necessário conhecer suas formas de manifestação, ou seja, os sintomas, bem como os processos de surgimento, os agentes causadores desses processos e definir em qual etapa da vida da estrutura foi criada a predisposição a esses agentes, definindo as origens dessa patologia.

6 É melhor quando se conseguem detectar estas anomalias o quanto antes, pois menor terá sido a perda e fácil será a sua recuperação, tendo menor custo. Segundo Piancastelli (2005), adiar uma terapia significa aumentar os custos numa progressão geométrica de razão igual a cinco. Para se identificar as patologias primeiramente é necessário se fazer uma inspeção, ou seja, uma vistoria realizada no local, feita por um profissional habilitado que utiliza testes simples e procura obter o maior número possível de informações, tais como identificar a ocorrência de patologia na edificação através da observação, verificar a gravidade visando à segurança dos usuários, definindo as medidas a serem tomadas, definir a extensão do quadro patológico e definir a sequência da vistoria, por meio da utilização dos cinco sentidos humanos, ou com a ajuda de testes e instrumentos simples. O levantamento da história evolutiva do problema, englobando desde a construção, a utilização e a manutenção da edificação, é utilizado quando os dados obtidos na vistoria local não são suficientes para diagnosticar a patologia. Devem ser utilizadas informações orais recolhidas com usuários, projetistas, construtores, operários, fiscalização e vizinhos; esta prática necessita de técnica, pois cada pessoa tem um interesse em relação à obra. Também devem ser utilizadas as informações formalizadas, que são os projetos, memoriais de cálculos, especificações de serviços e materiais, diários de obra, ensaios de recebimento de material, notas fiscais, contratos de execução de serviços, cronograma físico-financeiro de serviços e caderno de encargos. Se ainda assim não for possível identificar o problema, é necessário a elaboração de exames complementares que possibilitem a obtenção de mais informações. Esses exames podem ser físicos, químicos ou biológicos, executados em laboratório ou in loco, sendo escolhidos de acordo com a patologia; porém, deve-se conhecer a capacidade de resolução e possíveis erros de cada tipo de exame para que se possa fazer a análise coerente dos resultados. Os exames feitos em laboratório podem determinar as características mecânicas, tais como resistência à compressão, resistência à tração, módulo de elasticidade, aderência, resistência à abrasão e a impactos, propriedades físicas, tais como a densidade, permeabilidade, porosidade, absorção d água, coeficiente de dilatação térmica, condutibilidade térmica, condutibilidade elétrica; também pode ser feita a reconstituição do traço do concreto, verificar e quantificar a presença de elementos ou compostos químicos (ex. cloretos, sulfetos, sulfatos, óxidos de enxofre), verificar a reatividade álcali-agregados, a presença de micro-organismos vivos, analisar o desempenho e o comportamento estrutural da edificação ou de suas partes através de modelos e analisar a microestrutura dos materiais. Os exames realizados in loco são os executados diretamente na edificação e podem ser não destrutivos ou destrutivos. Os exames não destrutivos são: esclerometria - realiza a avaliação da dureza superficial, identificando à resistência do concreto à compressão - fck; ultrasonografia - realiza a verificação da estrutura interna e faz a estimativa da resistência e do módulo de elasticidade; pacometria - realiza a avaliação do cobrimento da armadura e realiza a estimativa de bitolas; sonometria - realiza a verificação de aderência entre os materiais; resistividade e potencial eletroquímico - determinam o potencial de corrosão; raios X - realiza a verificação da estrutura interna;

7 gamagrafia - realiza a verificação da estrutura interna; sondagem sônica - realiza a verificação da integridade do concreto de estruturas enterradas; prova de carga - realiza a verificação do comportamento e do desempenho da estrutura. Os exames destrutivos são: extração de corpos de prova, determinação de resistências, módulo de elasticidade etc.; ensaios de arrancamento, avaliação de aderência entre materiais e estimativas da resistência. Depois dos processos de identificação das patologias é possível se fazer o diagnóstico final, sendo este o processo mais importante, pois é a partir dele que se pode definir o tipo de patologia. Se o diagnóstico for equivocado, além de não se resolver o problema, poderá acabar atrapalhando nas análises futuras que serão necessárias para diagnosticar corretamente a patologia e ainda haverá um grande desperdício de dinheiro, pois na maioria das vezes para se corrigirem as patologias há um grande gasto. Após o diagnóstico o profissional tem a escolha de corrigir a patologia, impedir ou controlar sua evolução, ou apenas estimar o tempo de vida da estrutura, limitando sua utilização ou indicando a demolição. 5. Principais patologias ocorrentes no concreto Como visto anteriormente existem várias causas de patologias no concreto, bem como para cada uma delas há uma solução mais indicada, tanto pela eficiência dos resultados, como pela questão econômica. São listadas na Tabela 1 as principais causas patológicas no concreto, sendo possível observar que a principal causa patológica é na fase de concepção e projeto, ou seja, na maioria dos países podem-se diminuir os incidentes patológicos na parte de elaboração do projeto, reduzindo-se custos e desperdício de material. Já no Brasil 52 por cento das patologias ocorrem na execução das obras, provavelmente pela falta de mão de obra qualificada e pelas técnicas de construção arcaicas, com a preocupação imediata de término da construção, deixando em segundo plano a qualidade final da edificação. Tabela 1 Causas dos Problemas Patológicos em Estruturas de Concreto Fontes de Pesquisa Concepção e Projeto Materiais Execução Utilização e Outras Edward Grunau 44% 18% 28% 10% Paulo Holcno (1992) D. E. Allen (Canadá)(1979) 55% 49% C.S.T.C.(Bélgica)Verçoza (1991) 46% 15% 22% 17% C.E.B. Boletim 157 (1982) 50% 40% 10% FAAP (Brasil) Verçoza (1991) 18% 6% 52% 24% continua...

8 Tabela 1 Causas dos Problemas Patológicos em Estruturas de Concreto conclusão Fontes de Pesquisa Concepção e Projeto Materiais Execução Utilização e Outras B.R.E.A.S. (Reino Unido) (1972) 58% 12% 35% 11% Bureau Securitas (1972) 88% 12% E.N.R. (U.S.A.) ( ) 46% 44% 10% Dov Kaminetzky (1991) 51% 40% 16% Jean Blevot (França) (1974) 35% 65% L.E.M.I.T.(Venezuela)( ) 19% 5% 57% Fonte: Souza e Ripper (1998) Uma das principais ocorrências de patologia são as trincas e fissuras, as quais aparecem no concreto, pela falta de resistência à tração; conforme a idade do concreto varia a deformação à tração, e com isso se origina essa patologia. As trincas e fissuras podem aparecer por vários motivos, como por exemplo: os movimentos no interior do concreto, que são causados pelas tensões no concreto com os movimentos restringidos pelos vínculos ou armaduras; pela expansão no interior do concreto, que geralmente ocorre pela corrosão da armadura; e por cargas e esforços externos impostos às peças de concreto, como os recalques diferenciais. Na Figura 1 é possível verificar o aparecimento de trincas no concreto, conforme o tempo de concretagem. Figura 1 Aparecimento de fissuras a partir da concretagem Fonte: Granato (2012) Estudando-se as ocorrências de fissuras da Figura 1, observa-se que as fissuras por carga são devidas aos esforços provenientes das cargas atuantes na peça de concreto, tais como flexão, compressão, torção etc. Para a análise das fissuras pode-se ter como base o ângulo e a largura de cada fissura, ou seja, se a fissura for menor do que 0,5 mm e estiver paralela à direção da tensão principal de tração, a armadura atua no limite de escoamento; quando a fissura for mais larga, provavelmente o projeto estrutural esteja incorreto, ou na posição das armaduras, ou no cálculo das cargas ou no cálculo estrutural. A reação álcali-agregado é definida por Silva (2007), como uma reação química que ocorre na massa de concreto, entre alguns constituintes mineralógicos do agregado e os hidróxidos alcalinos que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. Como resultados da reação

9 e em presença da umidade são formados produtos que se expandem, podendo provocar fissuração, perda de resistência, aumento da deformação, perda de funcionalidade e interferência na durabilidade da estrutura. Fissuras por corrosão na armadura são determinadas por meio de sua localização na peça; se a fissura for perpendicular à armadura principal, ela é causada por esforços de tração ou flexão derivados de cargas diretas; porém se há armaduras transversais às principais, as fissuras podem alinhar-se à armadura transversal. Existe um grande risco de ocorrência de fissuras ao longo das armaduras, principalmente nas armaduras transversais e quando o recobrimento de concreto é menor nas armaduras secundárias do que nas armaduras principais, como em estribos de vigas. Contração térmica é um processo mais comum em superfícies extensas, como lajes e paredes, com as fissuras sendo normalmente paralelas entre si e fazendo ângulo de aproximadamente 45 com os cantos, sendo superficiais, na grande maioria dos casos. Entretanto, em função da esbeltez das peças em questão, elas podem vir mesmo a seccioná-la. A retração plástica normalmente ocorre em lajes, próximas à superfície horizontal, no concreto fresco e por causa da tensão capilar da água nos poros de concreto. Acontece nas primeiras duas a quatro horas depois da mistura do concreto, logo após o brilho da pasta úmida desaparecer. São paralelas entre si, formam ângulos de 45 com os cantos e são distanciadas de 20 a 100 cm. Desagregação é o nome dado ao acontecimento de separação física de pedaços ou placas de concreto, com a perda da função ligante do cimento no concreto. Essa ocorrência é dada como frequente nas estruturas de concreto, sendo que quando ocorre, a estrutura perde a capacidade de resistir aos esforços que a solicitam. Suas causas são as mais diversas, como por exemplo movimentação de fôrmas, corrosão do concreto, calcinação do concreto, ataques biológicos, carbonatação do concreto, perda de aderência e desgaste do concreto. A movimentação de fôrmas, através dos deslocamentos laterais, permite que o concreto escape pelas juntas das fôrmas e com esta ação a segregação do concreto ocorre, pois geralmente é a nata do concreto que se perde pelas juntas da fôrma, criando assim juntas de concretagem não previstas. Consequentemente, a desagregação ocorre por fissuração, ou pelo enfraquecimento do concreto, devido à perda da nata de cimento, e pelo ponto de fragilidade criado na estrutura através das juntas de concretagem indevidas. A corrosão do concreto ocorre na superfície do concreto, destruindo-o através das reações químicas geradas entre a pasta de cimento e alguns elementos químicos, os quais podem dissolver o ligante ou formar compostos expansivos, que desagregam o concreto. Segundo Ripper (1998), pode-se classificar a corrosão do concreto segundo três tipos, dependendo das ações químicas que lhe dão origem: corrosão por lixiviação, corrosão química por reação iônica e corrosão por expansão. A corrosão por lixiviação consiste na dissolução e no arraste do hidróxido de cálcio existente na massa de cimento Portland endurecido (liberado na hidratação) devido ao ataque de águas puras ou com poucas impurezas, e ainda de águas pantanosas, subterrâneas, profundas ou ácidas, que serão responsáveis pela corrosão, sempre que puderem circular e renovar-se, diminuindo o ph do concreto. Quanto mais poroso for o concreto, maior será a intensidade da corrosão. A dissolução, o transporte e a deposição do hidróxido de cálcio Ca(OH) 2 (com formação de estalactites e de estalagmites) dão lugar à decomposição de outros hidratos, com o consequente aumento da porosidade do concreto que, com o tempo, se desintegra. É o processo de corrosão que ocorre com mais frequência. A corrosão química por reação iônica ocorre em virtude da reação de substâncias químicas existentes no meio agressivo com componentes do cimento endurecido. Os principais íons

10 que reagem com os compostos do cimento são o magnésio, o amônio, o cloro e o nitrato. Na corrosão por expansão ocorrem reações dos sulfatos com componentes do cimento, resultando em um aumento do volume do concreto, que provoca sua expansão e desagregação. Os sulfatos encontram-se presentes em águas que contêm resíduos industriais, nas águas subterrâneas em geral e na água do mar, sendo que os sulfatos mais perigosos para o concreto são o amoníaco, (NH 4 )2S0 2, o cálcico, CaS0 4, o de magnésio, MgS0 4 e o de sódio, Na2S0 4. A calcinação ocorre através da ação do fogo nas peças de concreto, sendo possível observá-la pela alteração da cor da peça, verificando assim a sua perda de resistência e a temperatura em que o fogo atingiu o concreto. Geralmente o concreto desagrega a partir dos 600 C, pois ocorre a expansão dos agregados, causando assim tensões internas que fraturam o concreto. As ações biológicas causam a desagregação por meio das tensões internas geradas no concreto, que causam a fratura do mesmo. Essas ações biológicas podem ser qualquer raiz de planta que penetre na estrutura e encontre um ambiente propício para seu desenvolvimento, ou ate mesmo algum micro-organismo. Carbonatação é a formação do carbonato de cálcio, por meio da ação dissolvente do anidrido carbônico (CO 2 ), encontrado no ar atmosférico e que reduz o valor do ph do concreto; quanto maior a camada carbonizada, pode-se dizer que maior é a concentração de CO 2 e menor é o ph do concreto. A perda de aderência pode acontecer em varias situações, tais como na junção de dois concretos de idades diferentes, na união de duas concretagens e entre barras de aço das armaduras e o concreto. O desgaste do concreto ocorre inicialmente na sua superfície, sendo causado pelo atrito, pela abrasão ou pela percussão. A abrasão é gerada pelos diversos agentes, tais como a água e o ar, ou os veículos que trafegam sobre a pista de rolamento e o impacto das ondas. A água e o ar carregam partículas que ocasionam erosão no concreto, e sua intensidade depende da quantidade, da forma, do tamanho, da dureza e da velocidade desse transporte. Existem várias maneiras de corrigir as patologias, porém estas maneiras dependem da patologia em si e da abrangência desta na peça de concreto. Essas correções são denominadas serviços de intervenção em superfícies e são medidas por m² da área original de intervenção. Deve-se levar em conta a qualidade final das peças, o nível de aspecto estético, a aderência entre o concreto existente e o material de reposição e a conservação da resistência do concreto da peça estrutural. Algumas maneiras de se preparar a peça de concreto degradada para recebimento das técnicas de recuperação são o polimento, o apicoamento ou as lavagens pela aplicação de soluções ácidas, pela aplicação de soluções alcalinas, por meio de jatos de água, por meio de jatos de vapor, por meio de jatos de ar comprimido e por meio de jatos de limalha de aço. Os materiais utilizados para a recuperação das peças de concreto, descritos em Marcelli (2007) são: concreto projetado: a vantagem é que dispensa o uso de adesivo estrutural, devido à boa aderência, e também não necessita do uso de fôrmas; sua desvantagem é o custo elevado e a perda excessiva de material devido à flexão, portanto não é indicado para pequenos reparos; adesivos à base de epóxi: são colas com alto poder de aderir o concreto antigo ao novo; também funcionam como barreira de proteção contra ataques agressivos; as desvantagens deste método são a necessidade de fôrmas, e o resultado estético nem sempre satisfatório;

11 argamassa polimérica: argamassas à base de epóxi ou metil-metacrilato; as vantagens desse tipo de argamassa são a facilidade de moldagem, a boa aderência e o resultado estético satisfatório; as desvantagens são o uso de fôrmas, a necessidade de mão de obra especializada e o alto custo; microconcreto ou concreto comum: a vantagem é o baixo custo, porém as desvantagens são a necessidade de fôrmas e o alto conhecimento na tecnologia de preparo do concreto, pois para que seja eficiente é necessário que o concreto seja bem dosado e bem preparado, apresentando uma baixa relação água/cimento e aplicado com eficiência técnica; é recomendado quando o volume a ser preenchido é muito grande. Também pode ser utilizado o graute, que por ser um material mais fluido permite maior trabalhabilidade no preenchimento de vazios e cavidades com elevada taxa de armadura, maior rapidez na execução do serviço e maior proteção contra corrosão, por possuir baixa permeabilidade. Os métodos de recuperação em si podem ser classificados, segundo Ripper (1998), de acordo com a sua profundidade, sendo separados em três grupos: os reparos rasos ou superficiais são aqueles cuja profundidade é inferior a 2,0 cm, sendo considerados em pequenas áreas os que forem executados em superfícies de até 15 cm², e em grandes áreas os demais; os reparos semiprofundos são aqueles cuja profundidade está entre 2,0 e 5,0 cm, normalmente atingindo as armaduras; os reparos profundos são aqueles que atingem profundidades superiores a 5,0 cm. Para sua execução as cavidades deverão ser cuidadosamente preparadas, removendo-se todo o concreto danificado até que o concreto sadio seja atingido, quando então a superfície deve ser regularizada, mas nunca alisada, de forma a que a aderência com o material de reparo não seja prejudicada. Utilizando-se os materiais citados anteriormente pode-se definir o método de recuperação das peças por meio das características encontradas nas peças devido à patologia. Em peças cuja recuperação necessária é o reparo semiprofundo, em área de qualquer tamanho, desde que se tenha uma proporção em relação ao tamanho da área e sua profundidade, podese utilizar os reparos com argamassa. Normalmente é utilizada esta técnica quando apenas a superfície esta danificada, pois quando o concreto do interior da peça também está deteriorado, há a necessidade de se recuperar o interior da peça para então aplicar esta técnica. A impermeabilidade deve ser sempre garantida, especialmente quando o elemento estrutural estiver em meio agressivo. O tipo de argamassa a ser utilizada em reparos superficiais de concreto deve ser definido basicamente em função da deterioração ocorrida, na qualidade final desejada e no custo. Pode-se utilizar três tipos de argamassas para este método de reparo: argamassa de cimento e areia, argamassas com polímeros e argamassas epoxídicas. Em reparos profundos pode-se aplicar concreto projetado, concreto com adesivos ou concreto com agregado pré-colocado; essas aplicações podem ser feitas em grandes áreas e geralmente necessitam de fôrmas, por isso é importante o cuidado com as fôrmas e com a maneira de aplicação destes materiais. Os locais de aplicação devem estar limpos e deve haver a preocupação de se preencher os locais deteriorados com concreto de resistência igual ou superior ao do concreto já existente. Ainda para a recuperação em reparos profundos e semiprofundos, pode-se aplicar o graute, com o cuidado da superfície que irá recebê-lo estar umedecida; o graute apresenta a vantagem de atingir altas resistências rapidamente, sendo possível retirar as fôrmas em 24 horas.

12 6. Conclusão A partir deste estudo é possível concluir que o conhecimento sobre as patologias é de grande importância, tanto para a segurança como para a durabilidade e maior vida útil das edificações, bem como se economizar financeiramente. Percebe-se que as causas das patologias no concreto são as mais diversas e podem ser evitadas se na hora da execução se tomar os devidos cuidados, lembrando-se dos pequenos detalhes que fazem a diferença no produto final, pois a qualidade das edificações depende não só de um bom projeto, mas também de cuidados na sua execução. Pela relevância das estruturas no processo construtivo, englobando as características de resistência e segurança proporcionada aos usuários, além dos aspectos econômicos, considerando os custos envolvidos, torna-se necessário e imperioso o maior cuidado na execução das obras. Isto é possível com o cumprimento das especificações das normas e com a maior atenção dos responsáveis pelas edificações. Essas informações técnicas e esses conhecimentos devem ser mais aprofundados nas universidades, para os estudantes de engenharia, e para os cursos técnicos de edificação, além da possibilidade da realização de cursos para profissionais da construção. Este trabalho, de cunho eminentemente teórico, tem a intenção de ser uma base para estudos futuros, mais aprofundados, com intervenções e ensaios práticos, mas tem a característica de ter buscado sintetizar as ocorrências patológicas nas estruturas de concreto, desde a verificação dos procedimentos das normas, passando pela etapa de elaboração dos projetos, até a descrição dos passos para a execução das estruturas de concreto, listando os cuidados necessários para se evitarem as patologias em cada etapa, bem como as intervenções necessárias para a correção de problemas verificados posteriormente, durante a fase de uso e manutenção das edificações. 7. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 67, Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR , Execução de estruturas de concreto Procedimento, Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 5738, Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova, Rio de Janeiro, ABNT, GRANATO, J. E. Patologia das construções. São Paulo: AEA Cursos, MARCELLI, M. Sinistros na construção civil. São Paulo: Pini, PIANCASTELLI, E. M. Patologia e terapia das estruturas - uma visão global. Belo Horizonte: UFMG, SILVA, P. N. Reação álcali - agregado nas usinas hidrelétricas do complexo Paulo Afonso/CHESF. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Construção Civil. Universidade de São Paulo, SOUZA, V.C.M.; RIPPER, T. Patologia recuperação e reforço da estrutura de concreto, São Paulo, Editora PINI, 1998.

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