Controle de execução de estruturas de concreto para assegurar o desempenho estrutural com foco na segurança e durabilidade

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1 Realização: Controle de execução de estruturas de concreto para assegurar o desempenho estrutural com foco na segurança e durabilidade Ricardo Leopoldo e Silva França

2 PALESTRA do Gogó da Ema! Quatro apresentações, revisadas e ampliadas! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

3 Como Evitar Falhas de Projeto e Execução em Estruturas de Concreto Problemas na Concepção da Estrutura projetada. Falhas no detalhamento das armaduras. Falhas decorrentes do detalhamento automático feito pelos programas de estruturas, e não detectadas por revisão de um engenheiro experiente. Falhas decorrentes de interferências não detectadas na fase de projeto e coordenação. Falhas da execução das armaduras na obra. Falhas no processo de concretagem e cura. Falhas no fornecimento dos materiais. Falhas na interação Estruturas x Vedações (decorrentes da estrutura ou das vedações!) Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

4 O Gogó da Ema e as armaduras O Coqueiro e a Ema Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

5 O Gogó da Ema e as armaduras Edifício no Rio de Janeiro Queda de uma Marquise em 1993, após 15 anos de sua construção.

6 O Gogó da Ema e as armaduras Causa do colapso parcial da marquise Gogó da Ema existe!! A armadura negativa só funcionou quando retificada!! Quem suportou as varandas por 15 anos foi o concreto a TRAÇÃO!! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França O concreto só pode contribuir com esta força em azul!!

7 Gogó da Ema ou falta das armaduras negativas? Colapso progressivo das varandas Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

8 O Gogó da Ema e as armaduras Outra marquise com Gogó da Ema Negativo da marquise Negativo da laje interna

9 O Gogó da Ema e as armaduras Outra marquise com Gogó da Ema Gogó da Ema repetido!! Negativo da marquise Negativo da laje interna

10 O Gogó da Ema e as armaduras Outra marquise com Gogó da Ema Gogó da Ema repetido!! Negativo da marquise Negativo da laje interna

11 O Gogó da Ema e as armaduras Os arranques não ficaram no lugar certo! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

12 O Gogó da Ema e as armaduras Solução improvisada e ERRADA! Gogó da Ema existe também nos Pilares!!!!!!!!!

13 O Gogó da Ema e as armaduras Solução improvisada e ERRADA! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

14 Armação negativa fora de posição Perda de segurança e de controle da fissuração Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

15 Armação negativa fora de posição Perda de segurança e de controle da fissuração Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

16 Armação negativa fora de posição Perda de segurança e de controle da fissuração Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

17 Colocação inadequada de escoras e reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

18 Colocação inadequada de escoras e reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

19 Colocação inadequada de escoras e reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

20 Colocação inadequada de escoras e reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x o o o o o Apoios, reescoras x Cargas, escoras o o o o o o x x o o o o o o o o o o

21 Pesquisa das cargas reais nas reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada Tese de Doutorado do Eng. Paulo Salvador Orientadores Prof. Dra. Denise Dal Molin Prof. Dr. João Ricardo Masuero

22 Colocação inadequada de escoras e reescoras Cargas que provocam flexão na laje recém concretada Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

23 Colocação inadequada de tubulações embutidas Algumas totalmente absurdas!!! Não sobra espaço para a laje e a viga funcionar! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

24 Colocação inadequada de furos de tubulações A viga perde fortemente sua capacidade! Furos muito próximos! Tudo se passa como se fosse um grande furo horizontal que necessita de grandes reforços. Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

25 Colocação adequada de furos para tubulações A viga deve ser reforçada nesta região!

26 Colocação inadequada de furos de tubulações A viga nem concreto tem!!!! Furos muito próximos! E sem reforço e com concretagem inadequada.

27 Colocação inadequada de furos de tubulações A imaginação não tem limites!!!!

28 Carregamento inadequado Grande possibilidade de fissuras + perigo de ruina!

29 Carregamento inadequado Grande possibilidade de fissuras + perigo de ruina! Armazenamento impróprio de materiais; Armazenamento impróprio de entulho; Vibrações e golpes de equipamentos; Engrossamento de revestimentos, enchimento de lajes Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

30 Norma de Desempenho NBR DURABILIDADE x CORROSÃO ABNT NBR _2013 Edificações habitacionais Desempenho Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

31 NBR x DURABILIDADE x CORROSÃO Em pilares; problema de uso e de segurança!

32 DURABILIDADE x CORROSÃO Felizmente existe um aviso nas situações normais DESTACAMENTO DO CONCRETO EM FUNÇÃO DA EXPANSÃO DO PRODUTO DA CORROSÃO

33 DURABILIDADE Durabilidade segundo x CORROSÃO a nova NB1 Felizmente existe um aviso nas situações normais Estas são situações que têm de ser evitadas Corrosão das armaduras de lajes com cobrimento e concreto deficiente

34 DURABILIDADE Durabilidade segundo x CORROSÃO a nova NB1 Felizmente existe um aviso nas situações normais Estas são situações que têm de ser evitadas

35 DURABILIDADE x CORROSÃO Nem sempre existe um aviso! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Travessia de adutora de água

36 DURABILIDADE x CORROSÃO Nem sempre existe um aviso! Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Colapso sem aviso datravessia

37 DURABILIDADE x CORROSÃO Corrosão das barras do pendural junto ao Arco Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Pendural

38 DURABILIDADE x CORROSÃO Corrosão das barras do pendural junto a viga inferior Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Onde as barras estavam! Onde deveriam estar as barras!

39 DURABILIDADE x CORROSÃO Corrosão das barras do pendural junto a viga inferior Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França barras corroidas!

40 DURABILIDADE x CORROSÃO Corrosão das barras do pendural junto ao Arco e Viga inf. Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Nestas regiões a corrosão dos tirantes se deu sem apresentar aviso, pois o óxido de ferro do processo de corrosão tinha onde se alojar sem desplacar o cobrimento de concreto. A corrosão se deu dentro de falhas de concretagem da época da construção!

41 DURABILIDADE x CORROSÃO 5 condições necessárias para que a corrosão se inicie PRINCIPAL FOCO ; EVITAR A CORROSÃO DAS ARMADURAS Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto Entender os Mecanismos de envelhecimento e Deterioração Consideração da Agressividade do ambiente Vida útil Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

42 DURABILIDADE x CORROSÃO 5 condições necessárias para que a corrosão se inicie 1 ph do concreto < 9 2 Permeabilidade alta do concreto 3 Presença de água 4 Presença de oxigênio 5 Diferença de potencial elétrico entre duas partes da armadura Diagrama de Pourbaix ph= 12 a 13 no concreto novo Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França Não existe corrosão!

43 Permeabilidade do concreto DURABILIDADE x CORROSÃO 5 condições necessárias para que a corrosão se inicie 1 ph do concreto < 9 2 Permeabilidade alta do concreto 3 Presença de água 4 Presença de oxigênio 5 Diferença de potencial elétrico entre duas partes da armadura Fator água / cimento (a/c) A permeabilidade do concreto aumenta exponencialmente com o fator água/cimento do concreto

44 Permeabilidade do concreto Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França DURABILIDADE x CORROSÃO Permeabilidade x fator água/cimento a/c 120 Exemplo: concreto com 300 kg / m³ Permeabilidade do concreto decorre do fator água / cimento (a/c) 4,8x 210 litros de água litros Fator água / cimento (a/c) 180 litros de água

45 DURABILIDADE x CORROSÃO Permeabilidade x fator água/cimento a/c Com as reações, o ph abaixa a partir da superfície do concreto. ph= 12 a 13 no concreto novo ph< 9 no concreto velho ph= 12 a 13 mantido ph< 9 cobrimento

46 DURABILIDADE x CORROSÃO Ensaios medindo a região despassivada ph< ph= 12 a 13 ph= 9 com as reações químicas

47 DURABILIDADE x CORROSÃO Ensaios medindo a região despassivada ph< Prof. Dra. Denise Dal Molin Prof. Dr. Luiz Carlos Pinto da Silva Filho Prof. Dr. João Ricardo Masuero e orientados Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

48 DURABILIDADE x CORROSÃO Corrosão é uma reação eletrolítica PROCESSO POSSIVEL SE O CONCRETO FOR PERMEAVEL ph= 12 a 13 mantido COBRIM. CORROSÃO ph< 9

49 DURABILIDADE x CORROSÃO 5 condições necessárias para que a corrosão se inicie 1 ph do concreto < 9 2 Permeabilidade alta do concreto 3 Presença de água 4 Presença de oxigênio 5 Diferença de potencial elétrico entre duas partes da armadura Aqui presentes! Região Anódica com perda de material ph= 12 a 13 Região Catódica sem perda de material ph< 9

50 DURABILIDADE x CORROSÃO 5 condições necessárias para que a corrosão se inicie 1 ph do concreto < 9 2 Permeabilidade alta do concreto 3 Presença de água 4 Presença de oxigênio 5 Diferença de potencial elétrico entre duas partes da armadura Recomendo a leitura!

51 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

52 DURABILIDADE x CORROSÃO Alguns Requisitos Necessários Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

53 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Parâmetros Decisivos Qualidade do concreto Baixa Permeabilidade a/c < a/c limite fck maior Espessura garantida do cobrimento Boas condições de concretagem Armaduras não congestionadas Lançamento adequado Abatimento compatível (slump) Cura por período adequado Drenagem adequada Controle da fissuração w <= 0,3 mm Uso correto e Manutenção preventiva

54 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França A durabilidade depende do Macro-clima (rural, urbano, marinho, etc) Micro-clima (interno, externo, seco, úmido.) agressividade do meio (ações físicas e químicas) GRAU DE AGRESSIVIDADE (fraca, moderada, forte, muito forte) AMBIENTE Concreto -a/c baixos -Classe mínima de resistência -Cobrimentos Adequados -Cura -Armaduras não congestionadas

55 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Parâmetros Decisivos Qualidade do concreto Dada indiretamente por Baixa Permeabilidade a/c < a/c limite fck maior

56 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Parâmetros Decisivos Qualidade do concreto Baixa Permeabilidade a/c < a/c limite fck maior Espessura garantida do cobrimento

57 DURABILIDADE x CORROSÃO Espessura garantida do cobrimento Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

58 DURABILIDADE x CORROSÃO Muito Importante para a Durabilidade Parâmetros Decisivos Qualidade do concreto Baixa Permeabilidade a/c < a/c limite fck maior Espessura garantida do cobrimento Boas condições de concretagem Armaduras não congestionadas Aumentar as dimensões se necessário!

59 DURABILIDADE x CORROSÃO Armaduras congestionadas Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

60 DURABILIDADE x CORROSÃO Controle da fissuração w <= 0,3 mm Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

61 DURABILIDADE x CORROSÃO Controle da fissuração w <= 0,3 mm Fissuras <= 0,3 mm não implicam em perda de Durabilidade Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

62 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Prof. Dra. Denise Dal Molin Prof. Dr. Luiz Carlos Pinto da Silva Filho Prof. Dr. João Ricardo Masuero e orientados Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

63 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

64 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

65 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

66 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

67 DURABILIDADE x CORROSÃO Pesquisas de quais são os cobrimentos reais Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

68 OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

69 COBRIMENTOS VARIABILIDADE X DURABILIDADE

70 AGRESSIVIDADE AMBIENTAL

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73 FCK VARIABILIDADE Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

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91 ALVENARIAS Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

92 DURABILIDADE ABNT NBR _2013 Edificações habitacionais Desempenho Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais

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102 Durabilidade segundo a nova NB1 Eng. Ricardo Leopoldo e Silva França

103 Classe de agressividade ambiental, resistência à compressão do concreto e relação água - cimento Classe de agressividade Ambiental e cobrimento nominal para Δc = 10mm Δc = tolerância de execução para o cobrimento

104 Região Anódica com perda de material ph= 12 a 13 Região Catódica sem perda de material ph< 9

105 ph= 12 a 13 mantido ph= 12 a 13 mantido ph< 9 ph= 12 a 13 mantido ph< 9 ph< 9 Barra de aço COBRIM.

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