FISSURAS NO CONCRETO ARMADO

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1 FISSURAS NO CONCRETO ARMADO Érika Merlin Graduanda em Engenharia Civil nas Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC Juliema Fronczak Graduanda em Engenharia Civil nas Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC Lucas Ferreira de Melo Machado Orientador, mestre em Engenharia Civil e professor nas Faculdades Integradas de Cacoal UNESC INTRODUÇÃO A abertura de fissuras em estruturas de concreto armado é um problema antigo, devido as suas próprias características de deformações, podendo ou não, acarretar alterações nas estruturas. Devido ao surgimento corriqueiro, tal patologia tem ganhado destaque na construção civil. Segundo Dal Molin (1988, p. 1), dentre os fatores responsáveis, tem-se a utilização demasiada da resistência dos materiais, bem como, aplicação de uma mão-de-obra não qualificada. Para a Alconpat int. (2013, p. 3), sendo o concreto um material não homogêneo, se não empregado um nível de controle adequado de qualidade nas etapas de projeto, execução e manutenção, este, torna-se suscetível a apresentar desempenho aquém para o qual foi projetado. De acordo com Dal Molin (1988, p. 2), o estudo e identificação dos fatores e/ou causas que acarretam as fissuras é complexo, pois envolve o conhecimento de múltiplas disciplinas. Além disso, é de extrema importância não apenas para o viés econômico, evitando perdas de materiais ou gastos excessivos com reformas, mas também, visando o conforto do usuário acerca dos problemas estruturais e durabilidade das edificações. Partindo-se de exposto acima, o presente estudo, tem como objetivo a investigação sistemática, de maneira a levantar as possíveis causas sobre os fatores relacionados a fissuras no concreto armado, bem como, prover formas de manutenção, reparos e maneiras de evitar a degeneração das armaduras devido ao contado com os meios externos. METODOLOGIA XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 1

2 A presente composição, é resultado de pesquisa bibliográfica, onde consultou-se livros, artigos científicos e manuais técnicos da área em questão, de forma a tornar claro e objetivo, todos os dados e informações aqui apresentados. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

3 POSSIVEIS CAUSAS DE MANIFESTAÇÕES DE FISSURAS Um dos aspectos de maior relevância em estruturas de concreto armado, é a durabilidade e conservação da estrutura, garantindo assim, uma boa vida útil. Para isso, faz-se necessário evitar e/ou minimizar as possíveis patologias. Dentre essas, tem destaque as fissuras, principiada pela atuação de tensões nos materiais. Quando essa solicitação ultrapassa a capacidade resistente do material, a mesma, surge como um meio de aliviar tais tensões, além, de constituir-se em um meio de entrada de diversos agentes agressivos. Retração A retração do concreto, é a variação imprevista do volume da peça principalmente pela evaporação da água de amassamento (água empregada no preparo do concreto). Esta, pode acontecer em diferentes estágios e independentemente de haver carregamentos externos ou ações, pode ser irreversível. Existem alguns fatores que contribuem para a retração do concreto, como a utilização de um cimento de maior resistência ou de endurecimento mais rápido. A relação água e cimento também colabora para o aumento ou a diminuição de fissuras, sendo que quanto maior a quantidade de cimento, maior será a possibilidade de ocorrência. Dessa forma serão apresentadas formas de retração sobre as peças de concreto armado, sendo elas: Retração Plástica, Retração Hidráulica, Retração Autógena e Retração por Carbonatação. Retração plástica A retração plástica ocorre no estado fresco do concreto, ou seja, antes do final da pega em superfícies horizontais, tendo como possíveis fatores, a temperatura e a umidade relativa do ar, velocidade do vento e volume da área exposta. O fenômeno, é devido ao movimento dos agregados (graúdo e miúdo), que deixam de participar como um todo na peça e descem para o fundo, fazendo com que a água não exerça sua real função. A água sobe e esse processo se chama exsudação, surgindo tensões internas com a evaporação, e consequentemente causando a retração. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 3

4 Algumas prevenções cabíveis neste caso, são: o controle da taxa de evaporação da água, cuidados no manejo do concreto e no seu lançamento, não utilizar água quente/morna, evitar o lançamento do concreto na presença de ventos fortes e molhar a peça de concreto constantemente. Retração hidráulica Diferentemente da retração plástica, a retração hidráulica ou por secagem, ocorre após o tempo de pega, pois mesmo no estado endurecido o concreto continua a perder água para o meio. Geralmente, a retração hidráulica acontece pelo excesso de água no concreto, afim de se obter uma melhor trabalhabilidade, ou seja relação a/c, cura e teor dos agregados. A água capilar, água absorvida e a água interlamelar, são fatores que causam a retração, tendo como consequências, à variação do volume, empenamento da peça e também diversos níveis de fissuras. Retração autógena Comum em concretos de auto desempenho, a retração autógena ocorre devido à baixa relação a/c, podendo ser influenciada também, pela geometria da peça, natureza do inerte, granulometria, entre outros fatores. Segundo a definição de Rodrigues (2009), a partir do momento que a água vai sendo consumida, começam a surgir forças capilares nos poros, dessa forma, quanto menor for a relação a/c, menor serão os diâmetros dos poros formados e todavia, maior serão também, as tensões capilares, mesmo que não haja perda de água para o ambiente. Retração por carbonatação Segundo Alves, J.Dafico, supostamente a retração por carbonatação é consequência da dissolução dos cristais de Ca(OH)2, através das tensões correspondentes a retração hidráulica e a saída do CaCO3. A carbonatação isolada não causa a degradação do concreto, mas possui algumas implicações como as pequenas malhas de fissurações, favorecendo o fluxo hidráulico e causando eflorescências. Uma das soluções cabíveis é a realcalinização XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

5 para restaurar a alcalinidade do concreto por uma configuração química ou eletroquímica. Sendo essa técnica de recuperação mais usual em estruturas como os viadutos e pontes pois são usualmente deixadas com o concreto aparente. Temperatura Um aspecto muito importante, que compromete a vida útil das estruturas de concreto armado, é o efeito da temperatura, que tem a capacidade de estimular os processos químicos, como por exemplo, a ocorrência de corrosão das armaduras (FIQUEIREDO, 1994). Segundo Santos (IBRACON, 2014), fissuras por efeito de temperatura, acontecem em maiores proporções em peças de grandes dimensões e estruturas de concreto de alto desempenho, podendo acarretar o seccionamento de uma peça estrutural em função do elevado calor de hidratação. Uma solução para evitar esse tipo de fissuração, é a adição de plastificante durante o estado fresco, com a finalidade de deixar o concreto mais trabalhável e com uma menor quantidade de água. Todavia, tal ação diminui a sua resistência mecânica, não requerendo para tanto, aumentar a quantidade de cimento para se obter a resistência inicial (fck). Fenômenos químicos O concreto armado pode sofrer alguns processos de deterioração, ocasionados por reações químicas, como por exemplo: ataque por sulfato, reação álcali-agregado, hidratação de MgO e CaO Cristalinos. Geralmente propiciado por peças que não respeitam o cobrimento nominal das estruturas, conforme sua classe de agressividade descrita na NBR 6118 (ABNT, 2014). Entre os fenômenos citados, destaca-se a reação álcali-agregado, que leva a expansão e a fissuração da estrutura. Segundo Mehta & Monteiro (1994), tal reação acaba comprometendo a resistência e a elasticidade de uma peça de concreto, em consequência, há uma diminuição na vida útil de projeto da estrutura. Assentamento plástico Enquanto o concreto é lançado, devido ao efeito da gravidade, bem como, do excesso de movimentação das fôrmas, as partículas sólidas tendem a direcionar-se para baixo, XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 5

6 aglomerando-se no fundo. Propiciando assim, a transferência de ar e água para a superfície, caracterizando o que se denomina exsudação. O acontecimento dessa patologia, será demasiadamente superior, caso haja um aumento do consumo de cimento, relacionado a uma maior proporção de aglomerantes finos (HASPARYKet al, 2005). A sua ocorrência, se dá nas primeiras horas após o lançamento, (entre 15 min a 3 horas), gerando fissuras de formas e tamanhos variados, caso algum obstáculo impeça a sua homogeneização. Deslocamentos impostos Segundo a NBR 6122 (ABNT, 1996), o termo recalque pode ser elucidado como, o movimento perpendicular descendente de um elemento estrutural. Dentre os casos, obtém destaque quando da ocorrência de fissuras, o recalque de fundação. De acordo com Corsini (2010), entre as principais causas do mesmo, estão a variação do teor de umidade dos solos argilosos, deficiente compactação de aterros e heterogeneidade dos solos, do mesmo modo que, os próprios elementos de apoio. As fissuras ocorrem a partir da perturbação provocada, gerando um esforço de tração, a qual favorece a abertura das mesmas. CONSEQUÊNCIAS DA FISSURAÇÃO NO CONCRETO ARMADO As implicações que uma fissura pode representar para uma estrutura em concreto armado é bastante variável. Todavia, as principais interferências segundo Corsini (2010), são: a durabilidade, estética e características estruturais da obra. A Norma Brasileira NBR 6118 (ABNT, 2014), na seção , estabelece que, os limites máximos para a abertura de fissuras, quanto a durabilidade, não exceda os valores de 0,2 a 0,4 mm. Essa limitação na abertura das fissuras, também se faz importante quando a estética é levada em consideração. Principalmente porque, de acordo com Dal Molin (1988, p. 106), aos olhos dos leigos, a mesma, quase sempre, constitui-se em um perigo real para a construção. O pior caso, é quando tal patologia atinge os elementos estruturais. Isso porque, a deformabilidade dos mesmos, é responsável pela distribuição final dos esforços, bem como, XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

7 pela sua configuração final. Assim, o surgimento de fissuras pode acarretar um relaxamento ou redistribuição dos esforções internos (DAL MOLIN, 1988), comprometendo a estrutura. IDENTIFICAÇÃO E REPARO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO Para que se possa reparar as implicações de uma fissuração, é imprescindível a identificação de todos os aspectos do problema que influenciem direta ou indiretamente a estrutura. O que é não fácil, haja vista, que várias são as causas de tal patologia, exigindo um estudo profundo da mecânica das estruturas, quanto, da tecnologia dos materiais. É importante que se faça também uma distinção entre os tipos de aberturas existentes. Segundo o Boletim Técnico Alconpat int. (2013, p. 14), as fissuras passivas ou inertes, são aquelas que não apresentam movimento no decorrer do tempo, diferentemente das ativas ou vivas que o possuem. A obtenção de informações, pode ser obtida por meio de ensaios não destrutivos, como: martelos, esclerômetros de reflexão, pacômetros e equipamentos de ultrassom (DAL MOLIN, 1988). Determinada a(s) causa(s) ou não (nem sempre a origem dos problemas será apontado com absoluta certeza), deve-se definir as ações a serem executadas, levando em consideração a eficiência e a durabilidade da solução adotada, aliada ao custo/benefício, do mesmo modo que, da disponibilidade de tecnologia para a efetivação do serviço. Os métodos de correção adotado, dependerá da gravidade do problema, sendo desde pequenos reparos e reforços em vigas, pilares, lajes e fundações, até uma recuperação mais abrangente de toda estrutura. CONSIDERAÇÕES FINAIS A manifestação de fissuras em concreto armado é um problema comum na construção civil, e extremamente complexo. Isso porque, a sua ocorrência pode estar ligada não somente a um, mais a múltiplos fatores e fenômenos, cujo reparo e/ou solução deve ser resultado de uma observação e análise crítica de todas causas. Não há, um método específico, seguro e totalmente eficaz na prevenção de fissuras, tornado séria toda e qualquer tomada de decisão, já que envolve riscos inerentes a durabilidade, estética e segurança da estrutura. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 7

8 Desta maneira, é plausível que se tenha alguns cuidados, tais como: uma maior atenção na elaboração dos projetos, bem como, uma compatibilização dos mesmos, atenção na dosagem e cura do concreto, escolha adequada de materiais, cuidado especial nas etapas de execução, manutenção e controle, além da interação entre todos os profissionais envolvidos, de forma a, obter-se uma minimização no surgimento de fissuras em concreto armado. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estruturas de concreto. Procedimento. NBR Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto e execução de fundações. NBR Rio de Janeiro, BOTASSI DOS SANTOS, S. Revista Digital. Fissuras no concreto armado pode ser decorrência do calor. Disponível em: < >. Acesso em 24 ago CARMONA FILHO, A; CARMONA, T. G. Boletim técnico. Fissuração nas estruturas de concreto. 3. ed. Mérida: ALCOPAT internacional. Disponível em: < Acesso em: 09 ago CORSINI, R. Projetos: trinca ou fissuras ed. Téchne, Disponível em: Acesso em 16 ago DAL MOLIN, D. C. C. Fissuras em estruturas de concreto armado: Análise das manifestações típicas e levantamento de casos ocorridos no estado do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, mar PENNA FIRME RODRIGUES, Boletim técnico. A tal da retração autógena. ANAPRE. Disponível em: < Acesso em 12 ago JORGE EVANGELISTA CUNHA, D. Análise de fissuração em vigas de concreto armado Disponível em: < 0de%20Fissuracao%20em%20Vigas%20de%20Concreto%20Armado.pdf.htm>. Acesso em 25 ago XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

9 KUMAR MEHTA, P; J.M MONTEITO, P. Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais. 2. ed São Paulo, IBRACON, LAPA, JOSÉ. Patologia, recuperação e reparo das estruturas de concreto. Disponivel em < paro%20das%20estruturas%20de%20concreto.pdf.htm >. Acesso em 24 de ago MARQUES FILHO, J. Fissuração. Disponível em: < m>. Acesso em 25 ago M. PINHEIRO, L; D. MUZARDO, C. Estruturas de concreto Disponível em: < Acesso em 24 ago MENEGHETTI, LEILA. PEF 2503 Estruturas Danificadas: Segurança e Ações Corretivas. Disponivel em: < Aula_2_fissuras.pdf.htm>. Acesso em 24 de ago XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 9