1

4. Sintomas ou Tipos de manifestações patológicas

As manifestações patológicas observadas nas estruturas de concreto podem ter

diversas origens e resultam de ações que agem sobre essas estruturas, sejam essas

origens de caráter físico, químico ou mecânico. Nesta seção serão descritas as

manifestações patológicas mais comuns, seus sintomas, origens e características.

4.1. Fissuras

As fissuras são um tipo comum de patologia nas edificações e podem interferir na

estética, na durabilidade e nas características estruturais da obra. Tanto em alvenarias

quanto nas estruturas de concreto, a fissura é originada por conta da atuação de tensões

nos materiais. Quando a solicitação é maior do que a capacidade de resistência do

material, a fissura tem a tendência de aliviar suas tensões. Quanto maior for a restrição

imposta ao movimento dos materiais, e quanto mais frágil ele for, maiores serão a

magnitude e a intensidade da fissuração. A formação das fissuras está ligada a situações

externas ou internas. Entre as ações externas aos componentes, estão as fissuras

causadas por movimentações térmicas, higroscópicas, sobrecargas, deformações de

elementos de concreto armado e recalques diferenciais. Entre as ações internas, as

causas das fissuras estão ligadas à retração dos produtos à base de cimento e às

alterações químicas dos materiais de construção.

A fissura pode ter origem em fases diferentes da edificação. Em uma visão geral,

as origens das fissuras de uma edificação podem surgir na fase de projetos -

arquitetônico, estrutural, de fundação, de instalações -, de execução da alvenaria, dos

vários sistemas de acabamento e, inclusive, na fase de utilização, por mau uso da

unidade.

Figura 4.1 – Classificação das fissuras

Algumas normas e alguns peritos podem classificar as fissuras com diferentes

nomes, conforme a sua espessura. Segundo a norma de impermeabilização (NBR

2

9575:2003), as microfissuras têm abertura inferior a 0,05 mm. As aberturas com até 0,5

mm são chamadas de fissuras e, por fim, as maiores de 0,5 mm e menores de 1,0 mm

são chamadas de trincas.

Essa nomenclatura pode ser aplicada às trincas passivas, que não variam ao

longo do tempo, em função da variação da temperatura tópica. Já para as trincas ativas,

que variam conforme a respectiva variação higrotérmica, essa nomenclatura é

inaplicável, pois a classificação mudaria conforme o instante da medição.

Figura 4.2 – Classes de agressividade e aberturas de fissuras para concreto armado

4.1.1. Tipos

As fissuras são divididas de acordo com sua forma de manifestação, seu desenho,

que pode ser geométrico ou mapeado. Essas duas classes são subdivididas, cada uma,

entre fissuras ativas e passivas. As ativas ainda admitem uma nova subdivisão, em que

podem ser sazonais ou progressivas. As geométricas (ou isoladas) podem ocorrer tanto

nos elementos da alvenaria - blocos e tijolos - quanto em suas juntas de assentamento.

As mapeadas (também chamadas de disseminadas) podem ser formadas por retração

das argamassas, por excesso de finos no traço ou por excesso de desempenamento. No

geral, elas têm forma de "mapa" e, com frequência, são aberturas superficiais.

As fissuras ativas (ou vivas) são aquelas que têm variações sensíveis de abertura

e fechamento. Se essas variações oscilam em torno de um valor médio - oscilantes - e

podem ser correlacionadas com a variação de temperatura e umidade - sazonais -, então

3

as fissuras, embora ativas, não indicam ocorrência de problemas estruturais. Mas se elas

apresentarem abertura sempre crescente podem representar problemas estruturais, que

devem ser corrigidos antes do tratamento das fissuras - que neste caso são chamadas

de progressivas. As causas desses problemas devem ser determinadas por meio de

observações e análise da estrutura. As fissuras passivas (também chamadas de mortas)

são causadas por solicitações que não apresentam variações sensíveis ao longo do

tempo. E, por isso, podem ser consideradas estabilizadas.

4.1.2. Causas de fissuração

As trincas em elementos estruturais de concreto armado sempre inspiram maiores

cuidados na análise das causas e nas soluções possíveis. Algumas fissuras podem ser

desprezadas ou simplesmente colmatadas após um correto diagnóstico dos motivos que

a geraram, como veremos mais adiante; outras, por sua vez, deverão receber um

tratamento especial para resolver o problema corretamente.

As principais fontes geradoras de fissura no concreto e concreto armado são:

Retração;

Variação do teor de umidade;

Variação de temperatura;

Sobrecarga;

Corrosão das armaduras.

4.1.3. Fissuras causadas pela retração do concreto

A hidratação do cimento consiste na transformação de compostos anidros mais

solúveis em compostos hidratados menos solúveis, ocorrendo na hidratação a formação

de uma camada de gel em torno dos grãos dos compostos anidros. Para que ocorra a

reação completa do cimento com a água, é necessária, em média, uma relação

água/cimento de aproximadamente 0,40.

Em função da trabalhabilidade necessária, os concretos e argamassas

normalmente são preparados com água em excesso, o que vem acentuar a retração. Na

realidade, é importante distinguir as três formas de retração que ocorrem num produto

preparado com cimento, ou seja:

i. Retração química: a reação química entre o cimento e a água se dá com redução

de volume; devido às grandes forças interiores de coesão, a água combinada

4

quimicamente (22 a 32%) sofre uma contração de cerca de 25% de seu volume

original;

ii. Retração de secagem: a quantidade excedente de água, empregada na

preparação do concreto ou argamassa, permanece livre no interior da massa,

evaporando-se posteriormente; tal evaporação gera forças capilares equivalentes

a uma compressão isotrópica da massa, produzindo a redução do seu volume;

iii. Retração por carbonatação: a cal hidratada libera nas reações de hidratação do

cimento reage com o gás carbônico presente no ar, formando carbonato de cálcio;

esta reação é acompanhada de uma redução de volume, gerando a chamada

retração por carbonatação.

Os três tipos de retração analisados ocorrem com o produto endurecido, ou em

processo de endurecimento, em períodos de tempo relativamente longos. Existe ainda

um quarto tipo de retração, que ocorre com a massa no estado plástico, e que provém

da evaporação da água durante a pega ou da percolação da água de regiões mais

pressionadas para regiões menos pressionadas. Essa retração plástica explica o

adensamento das juntas de argamassa de uma alvenaria recém-construída e a

exsudação de água num concreto recém-vibrado.

Inúmeros fatores intervêm na retração de um produto à base de cimento, sendo

os principais:

a) Composição química e finura do cimento: a retração aumenta com a finura do

cimento e com seu conteúdo de cloretos (CaCl2) e álcalis (NaOH, KOH);

b) Quantidade de cimento adicionada à mistura: quanto maior o consumo de

cimentos, maior a retração;

c) Natureza do agregado: quanto menor o módulo de deformação do agregado,

maior sua suscetibilidade à compressão isotrópica e, portanto, maior a retração a

retração; maior retração também para os agregados com maior poder de absorção

de água (basalto e agregados leves, por exemplo);

d) Granulometria dos agregados: quanto maior a finura dos agregados, maior será a

quantidade necessária de pasta de cimento para recobri-lo e, portanto, maior será

a retração;

e) Quantidade de água na mistura: quanto maior a relação água/cimento maior a

retração de secagem;

f) Condições de cura: se a evaporação da água iniciar-se antes do término da pega

do aglomerante, isto é, antes de começarem os primeiros enlaces entre os cristais

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desenvolvidos com a hidratação, a retração poderá ser acentuadamente

aumentada.

Desses fatores, a relação água/cimento é sem dúvida o que mais influencia a

retração de materiais cimentícios, sobrepujando inclusive a própria influência do

consumo de cimento. A figura 4.3 mostra a importância relativa do consumo de cimento

e do consumo de água na retração de concretos.

Figura 4.3 – Retração do concreto em função do consumo de cimento e da relação água/cimento (THOMAZ, 2014)

Outro fator fundamental na magnitude da retração desenvolvida é a umidade

relativa do ar (UR) do local em que a peça concretada ficará exposta.

Figura 4.4 – Retração do concreto em função da umidade relativa do ar (THOMAZ, 2014)

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Configurações de fissuras provocadas por retração

Retração de vigas e pilares de concreto armado

As peças de uma estrutura reticulada de concreto armado poderão ser solicitadas

por elevadas tensões provenientes da retração do concreto. Em estruturas aporticadas,

a retração das vigas superiores poderá induzir a fissuração horizontal dos pilares mais

extremos (Fig. 4.5).

Figura 4.5 – Fissuras horizontais nos pilares, devidas à retração do concreto das vigas superiores (THOMAZ, 2014)

A ocorrência de fissuras de retração numa viga de concreto armado dependerá

da dosagem do concreto (principalmente da relação água/cimento), das condições de

adensamento (quanto mais adensado, menor a retração) e das condições de cura (a

evaporação precoce da água aumentará substancialmente a retração). Dependerá ainda

das dimensões da peça, da rigidez dos pórticos, da taxa de armaduras e da própria

distribuição de armaduras ao longo de sua seção transversal. Nas vigas altas, com

inexistência ou insuficiência de armadura de pele, as fissuras ocorrerão

preferencialmente no terço médio da altura da viga, sendo retas e regularmente

espaçadas (fig. 4.6)

Figura 4.6 – Fissuras de retração numa viga de concreto armado (THOMAZ, 2014)

Retração de lajes de concreto armado

A retração de lajes poderá provocar a compressão de pisos cerâmicos, somando-

se a esse inconveniente a deflexão promovida pela retração diferenciada do concreto

7

entre as regiões armadas e não armadas da laje. Em situações muito desfavoráveis

poderão surgir fissuras no piso ou mesmo o destacamento do revestimento cerâmico.

Tal retração poderá provocar também a compressão de forros falsos, caso estes

encontrem-se rigidamente vinculados às paredes.

A retração do concreto poderá ainda provocar o aparecimento de fissuras na

própria laje, com configuração mapeada e distribuição regular, de maneira semelhante

àquela que se verifica em argamassas de revestimento.

Figura 4.7 – Fissuras de retração numa laje de concreto armado

Contudo, o efeito mais nocivo da retração de lajes de concreto armado será a fissuração

de paredes solidárias à laje, conforme figura 4.8.

Figura 4.8 – Fissuras em parede externa, causadas pela retração da laje de cobertura (THOMAZ, 2014)

Retração de paredes e muros

A retração de paredes e muros e também a retração diferenciada entre

componentes de alvenaria e argamassa de assentamento podem provocar fissuras e

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destacamentos semelhantes às fissuras provocadas por variação de temperatura e de

umidade.

Figura 4.9 – Fissuras em parede externa, causadas pela retração de lajes intermediárias (THOMAZ, 2014)

Retrações consideráveis, advindas do mau proporcionamento da argamassa e/ou

da inadequada execução do serviço (assentamento de blocos muito ressecados, por

exemplo), em geral dão origem a microfissuras e a destacamentos quase imperceptíveis

a olho nu; algumas vezes, entretanto, o problema assume maiores proporções (fig. 4.10).

Figura 4.10 – Fissuras na interface bloco/argamassa, provocados pela retração da argamassa de assentamento da alvenaria, podendo levar a outros problemas patológicos, como a

eflorescência.

O recalque plástico do concreto poderá provocar o aparecimento de fissuras

internas ao concreto, imediatamente abaixo de seções densamente armadas. O recalque

plástico da argamassa de assentamento provocará o abatimento da alvenaria recém-

construída; caso o encunhamento da parede com o componente estrutural superior

9

tenha sido executado de maneira precoce ocorrerá o destacamento entre a alvenaria e

o componente superior (viga ou laje), conforme fig. 4.11.

Figura 4.11 – Destacamento provocado pelo encunhamento precoce ou mal executado

A retração de alvenarias, além de destacamentos nas regiões de ligação com

componentes estruturais, induzirá a formação de fissuras no próprio corpo da parede;

estas poderão ocorrer nos encontros entre paredes, no terço médio de paredes muito

extensas, em regiões onde ocorra uma abrupta mudança na altura ou na largura da

parede ou mesmo em seções enfraquecidas pela presença de tubulações (fig. 4.12).

Figura 4.12 – Fissura de retração na alvenaria, em seção enfraquecida pela presença de tubulação

Onde se verifiquem a um só tempo acentuada retração dos próprios componentes

de alvenaria (blocos mal curados, por exemplo) e grande incidência de aberturas na

parede, haverá a possibilidade de ocorrência de fissuração generalizada, como mostrado

na fig. 4.13.

10

Figura 4.13 – Fissuração generalizada causada pela retração dos componentes de alvenaria e pelo grande número de janelas na parede (THOMAZ, 2014)

Como evitar

Para se evitar o surgimento dessas trincas, devemos seguir as recomendações

preconizadas no item cura do concreto; no entanto, se o problema já estiver instalado, é

necessário proceder ao selamento das mesmas para proteger as ferragens contra os

ataques do meio ambiente, que poderão se infiltrar por essas fissuras.

4.1.4. Fissuras causadas pela variação de umidade

Essa situação é um pouco diferente da retração hidráulica que ocorre durante a

cura. Nesse caso, a mudança de umidade a que fica submetida a peça de concreto gera

uma variação dimensional por absorção ou perda higroscópica; essa alteração de

volume pode causar fissuras se houver vínculos que impeçam o elemento de se

movimentar. Nesses casos as fissuras poderão aparecer ao longo da peça ou junto aos

vínculos.

As mudanças higroscópicas provocam variações dimensionais nos materiais

porosos que integram os elementos e componentes da construção; o aumento do teor

de umidade produz uma expansão do material enquanto que a diminuição desse teor

provoca uma contração.

A umidade pode ter acesso aos materiais de construção através de diversas vias:

A. Umidade resultante da produção dos componentes

Na fabricação de componentes construtivos à base de ligantes hidráulicos

emprega-se geralmente uma quantidade de água superior à necessária para que

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ocorram as reações químicas de hidratação. A água em excesso permanece em estado

livre no interior do componente e, ao se evaporar, provoca a contração do material.

B. Umidade proveniente da execução da obra

É usual umedecerem-se componentes de alvenaria no processo de

amassamento, ou mesmo painéis de alvenaria que receberão argamassas de

revestimento. Esta prática é correta pois visa impedir a retirada brusca de água das

argamassas, o que viria prejudicar a aderência com os componentes de alvenaria ou

mesmo as reações de hidratação do cimento. Ocorre que nesta operação de

umedecimento poder-se-á elevar o teor de umidade dos componentes de alvenaria a

valores a valores muito acima da umidade higroscópica de equilíbrio, originando-se uma

expansão do material, a água em excesso, a exemplo do que foi dito na alínea anterior,

tenderá a evaporar-se, provocando uma contração do material.

C. Umidade do ar proveniente de fenômenos meteorológicos

O material poderá absorver água de chuva antes mesmo de ser utilizado na obra,

durante o transporte até a obra ou por armazenagem desprotegida no canteiro. Durante

a vida da construção, as faces de seus componentes voltadas para o exterior poderão

absorver quantidades consideráveis de água de chuva ou, em algumas regiões, até

mesmo de neve. Também a umidade presente no ar pode ser absorvida pelos materiais

de construção, quer sob a forma de vapor, quer sob a de água líquida (condensação do

vapor sobre as superfícies mais frias da construção).

D. Umidade do solo

A água presente no solo poderá ascender por capilaridade à base da construção,

desde que os diâmetros dos poros capilares e o nível do lençol d’água assim o permitam.

Não havendo impermeabilização eficiente entre o solo e a base da construção, a

umidade terá acesso aos seus componentes, podendo trazer sérios inconvenientes a

pisos e paredes do andar térreo.

Configurações de fissuras provocadas por movimentações higroscópicas

As trincas provocadas por variação de umidade dos materiais de construção são

muito semelhantes àquelas provocadas pelas variações de temperatura. Entre um caso

e outro, as aberturas poderão variar em função das propriedades higrotérmicas dos

materiais e das amplitudes de variação da temperatura ou da umidade.

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Trincas provocadas pela expansão de tijolos cerâmicos com elevada resistência

à compressão, conforme figuras 4.14, 4.15 e 4.16.

Figura 4.14 – Trincas horizontais na alvenaria provenientes da expansão dos tijolos: o painel é solicitado à compressão na direção horizontal (THOMAZ, 2014)

Figura 4.15 – Trincas nas peças estruturais: a expansão da alvenaria solicita o concreto à tração (THOMAZ, 2014)

Figura 4.16 – A expansão dos tijolos por absorção de umidade provoca o fissuramento vertical da alvenaria, no canto do edifício (THOMAZ, 2014)

No caso do encontro entre paredes onde, para facilitar-se a coordenação

dimensional, os componentes de alvenaria foram assentados com juntas aprumadas,

independentemente da natureza do material constituinte dos blocos ou tijolos ocorrerão

movimentações higroscópicas que tenderão a provocar o destacamento entre as

paredes. Tais destacamentos, que normalmente ocorrem a despeito do emprego de

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ferros inseridos nas juntas de assentamento a cada duas ou três fiadas, provocarão a

penetração de umidade para o interior do edifício.

Figura 4.17 – Canto extremo de edifício com blocos estruturais assentados com juntas a prumo (THOMAZ, 2014)

Figura 4.18 – Vista interna do encontro entre as paredes: penetração de umidade em função do destacamento ocorrido (THOMAZ, 2014)

As movimentações devidas à variação no teor de umidade podem ser reversíveis

ou irreversíveis; estas últimas ocorrem geralmente logo após a fabricação do material e

originam-se da perda ou ganho de água, até atingirem a umidade de equilíbrio. As

movimentações reversíveis ocorrem ao longo do tempo, porém delimitadas a certo

intervalo, mesmo no caso de secar ou saturar completamente o material.

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Movimentações reversíveis ou irreversíveis podem originar também

destacamento entre componentes de alvenaria e argamassa de assentamento (fig. 4.19).

Esses destacamentos ocorrem em função de inúmeros fatores, sendo os mais

importantes: aderência entre argamassa e componentes de alvenaria, tipo junta adotada,

módulo de deformação dos materiais em contato, propriedades higroscópicas desses

materiais e intensidade da variação da umidade.

Figura 4.19 – Destacamentos entre argamassa e componentes de alvenaria (THOMAZ, 2014)

Trincas horizontais podem aparecer também na base de paredes (fig. 4.20), onde

a impermeabilização dos alicerces foi mal executada. Nesse caso, os componentes de

alvenaria que estão em contato direto com o solo absorvem sua umidade, apresentando

movimentações diferenciadas em relação às fiadas superiores que estão sujeitas à

insolação direta e perda de água para evaporação. Essas trincas quase sempre são

acompanhadas por eflorescências, o que auxilia o seu diagnóstico.

Figura 4.20 – Trinca horizontal na base da alvenaria por efeito da umidade do solo (THOMAZ, 2014)

Outro tipo muito característico de fissura causada por umidade é aquele presente

no topo de muros, peitoris e platibandas que não estejam convenientemente protegidos

por rufos, a argamassa do topo da parede absorve água (de chuva ou mesmo orvalho),

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movimenta-se diferencialmente em relação ao corpo do muro e acaba destacando-se do

mesmo.

Figura 4.21 – Destacamento da argamassa no topo do muro, causado pela absorção de umidade (THOMAZ, 2014)

Como evitar

Para se evitarem trincas geradas pela variação de umidade, devemos ter

concretos bem dosados com relação água/cimento próximos do ideal, executados de

maneira a resultar em peças bem adensadas com baixa porosidade. Para as fissuras já

existentes, temos de proceder à colmatação das mesmas com selantes plásticos que

possam acompanhar as movimentações dimensionais e proteger contra os ataques do

meio ambiente.

4.1.5. Fissuras causadas pela variação de temperatura

A variação de temperatura provoca uma variação dimensional no elemento de

concreto, de modo semelhante à variação de umidade, sendo que a somatória desses

dois fenômenos pode resultar em deformações que, se a peça estiver impedida de se

movimentar, vão gerar tensões elevadas e conseqüentemente trincas.

No entanto, o efeito da variação de temperatura é totalmente independente da

variação provocada pela perda ou absorção higroscópica do concreto; ela depende

apenas da variação da temperatura e do seu coeficiente de dilatação térmico, que no

caso do concreto é da ordem de 1,0 x 10-5 m/m °C.

As peças esbeltas e longas, como costuma acontecer em vigas contínuas de

vários Iramos, ou em grandes panos de lajes, estão mais sujeitas às tensões provocadas

pela variação de temperatura, principalmente quando existem vínculos que impendem

uma livre movimentação da peça de concreto.

Os cálculos estruturais podem e devem levar em consideração os efeitos da

variação de temperatura sempre que uma determinada situação exigir, ou for recomendo

pela ABNT. No entanto, para obras prediais, isso não resolve o problema das trincas nas

alvenarias, uma vez que a rigidez das paredes não vai acompanhar a movimentação da

estrutura sem trincar, principalmente nos pontos de deformação máxima.

16

Devemos ter em mente que cada material possui seu próprio coeficiente de

dilatação térmica e, quando provocamos uma interação de materiais ou elementos

diferentes, estamos criando uma situação de tensão na junção dos mesmos, provocada

pela variação de temperatura, uma vez que eles tendem a se deformar com amplitudes

diferentes.

O que temos observado nas construções novas e mesmo nas mais antigas é uma

falta de preocupação por parte dos projetistas em querer resolver ou até mesmo

minimizar os efeitos danosos da variação de temperatura, que por sua vez atinge

diariamente todas as edificações do mundo. A solução do problema está na concepção

do projeto, que se não for levada em consideração, via de regra, torna o problema crônico

e de difícil solução posterior, obrigando o usuário muitas vezes a conviver com ele.

Outro efeito que a variação de temperatura provoca é um gradiente térmico entre

a face interna e a externa de uma laje, causando o abaulamento da mesma devido às

diferenças de dilatação entre as faces. Nos apartamentos de cobertura normalmente

esse tipo de fissura é comum e pode estar associado também a uma variação brusca de

temperatura da laje, o que costuma acorrer nos dias quentes na época do verão, quando

cai uma chuva intensa no final do dia. Nessas condições, o concreto foi aquecido durante

todo o dia e resfriado na face externa de forma brusca pela chuva.

Configurações de fissuras provocadas por movimentações térmicas

Lajes de cobertura sobre paredes autoportantes

Em geral, as coberturas planas estão mais sujeitas às mudanças térmicas naturais

do que os paramentos verticais das edificações. Ocorrem, portanto, movimentos

diferenciados entre os elementos horizontais e verticais. Além disso, podem ser mais

intensificados pelas diferenças nos coeficientes de expansão térmica dos materiais

construtivos desses componentes. O coeficiente de dilatação térmica linear do concreto

é aproximadamente duas vezes maior que o das alvenarias de uso corrente,

considerando-se aí a influência das juntas de argamassa.

Deve-se considerar também que ocorrem diferenças significativas de

movimentação entre as superfícies superiores e inferiores das lajes de cobertura, sendo

que normalmente as superfícies superiores são solicitadas por movimentações mais

bruscas e de maior intensidade.

Por estas razões, e devido ao fato de que as lajes de cobertura normalmente

encontram-se vinculadas às paredes de sustentação, surgem tensões tanto no corpo das

17

paredes quanto nas lajes. Teoricamente as tensões de origem térmicas são nulas nos

pontos centrais das lajes, crescendo proporcionalmente em direção aos bordos onde

atingem seu ponto máximo (fig. 4.22).

Figura 4.22 – Propagação das tensões numa laje de cobertura com bordos vinculados devida a efeitos térmicos (THOMAZ, 2014)

A dilatação plana das lajes e o encurvamento provocado pelo gradiente de

temperatura introduzem tensões de tração e de corte nas paredes das edificações. As

fendas desenvolvem-se quase exclusivamente nas paredes, apresentando tipicamente

as seguintes configurações.

Figura 4.23 – Movimentações que ocorrem numa laje de cobertura, sob ação da elevação da temperatura (THOMAZ, 2014)

Figura 4.23 – Trinca típica presente no topo da parede paralela ao comprimento da laje; a direção das fissuras, perpendiculares às resultantes de tração (σt) indica o sentido da

movimentação térmica (no caso, da esquerda para a direita) (THOMAZ, 2014)

18

Figura 4.24 – Trinca típica presente no topo da parede paralela à largura da laje; a trinca normalmente apresenta-se com traçado bem definido, realçando o efeito dos esforços de

tração na face interna da parede (THOMAZ, 2014)

Figura 4.25 – Fissura causada pela expansão térmica da laje de cobertura

Figura 4.26 – Fissura causada pela retração térmica da laje de cobertura

19

Figura 4.27 – Os raios solares incidindo diretamente sobre a laje de cobertura produzem muito calor. Em dias quentes de verão, a laje de cobertura atinge temperaturas altas, 70ºC ou mais.

Isso faz a laje dilatar.

A presença de aberturas nas paredes propiciará o aparecimento de regiões

naturalmente enfraquecidas (ao nível do peitoril e ao nível do topo de caixilhos),

desenvolvendo–se as fissuras preferencialmente nessas regiões. Assim, em função das

dimensões da laje, da natureza dos materiais que constituem as paredes, do grau de

aderência entre paredes e laje e da eventual presença de aberturas, poderão

desenvolver-se fendas inclinadas próximos do topo das paredes.

Figura 4.28 – Trincas de cisalhamento provocadas por expansão térmica da laje de cobertura

20

Figura 4.29 – Parede com fissuras inclinadas, em forma de escama, evidenciando a dilatação térmica da laje de cobertura

Figura 4.30 – Fissura com abertura regular no topo da parede, resultante do abaulamento e da dilatação plana da laje de cobertura

Movimentações térmicas da estrutura da edificação

O arcabouço estrutural da edificação estará sujeito a movimentações térmicas,

principalmente em estruturas de concreto aparente.

Essas movimentações raramente causam danos à estrutura em si. Normalmente

as regiões mais solicitadas são os encontros entre vigas, onde podem surgir fissuras

internas às peças de concreto, e por isso mesmo, não detectáveis. A movimentação

térmica das vigas pode provocar fissuração aparente em pilares. Este fato pode ocorrer

principalmente quando a estrutura não possui juntas de dilatação ou quando as mesmas

foram mal projetadas. A dilatação das vigas pode provocar nas extremidades dos pilares

fissuras ligeiramente inclinadas, conforme fig. 4.31

21

Figura 4.31 – Pilar fissurado devido à movimentação térmica das vigas de concreto armado (THOMAZ, 2014)

Com maior probabilidade de ocorrência, a movimentação térmica da estrutura

pode causar destacamentos entre as alvenarias e o reticulado estrutural, e mesmo a

incidência de trincas de cisalhamento nas extremidades das alvenarias. As figuras 4.32

e 4.33 ilustram esses casos.

Figura 4.32 – Pilar fissurado devido à movimentação térmica das vigas de concreto armado (THOMAZ, 2014)

Figura 4.33 – Trincas de cisalhamento nas alvenarias, provocadas por movimentação térmica da estrutura (THOMAZ, 2014)

22

Movimentações térmicas em muros

Os muros muito extensos geralmente apresentam fissuras devidas a

movimentações térmicas, sendo essas fissuras tipicamente verticais, com aberturas da

ordem de 2 a 3 mm. Em função da natureza dos componentes de alvenaria, as fissuras

manifestam-se a cada 4 ou 5 cm, podendo ocorrer nos encontros da alvenaria com os

pilares ou mesmo no corpo da alvenaria (fig. 4.34).

Figura 4.34 – Trincas de cisalhamento nas alvenarias, provocadas por movimentação térmica da estrutura (THOMAZ, 2014)

As fissuras provocadas pelas movimentações térmicas normalmente iniciam-se

na base do muro, em razão das restrições que a fundação oferece à sua livre

movimentação. Em função da resistência à tração da argamassa de assentamento e dos

componentes de alvenaria, as fissuras poderão acompanhar as juntas verticais de

assentamento ou mesmo estenderem-se através dos componentes de alvenaria (fig.

4.35 e 4.36).

Figura 4.35 – Trinca vertical: a resistência à tração dos componentes de alvenaria é superior à resistência à tração da argamassa ou à tensão de aderência argamassa/blocos (THOMAZ,

2014)

23

Figura 4.36 – Trinca vertical: a resistência à tração dos componentes de alvenaria é igual ou inferior à resistência à tração da argamassa (THOMAZ, 2014)

Movimentações térmicas em platibandas

As platibandas, em função da forma geralmente alongada, tendem a comportar-

se como os próprios muros de divisa. Normalmente surgirão fissuras verticais

regularmente espaçadas, caso não tenham sido convenientemente projetadas juntas ao

longo da platibanda. As movimentações térmicas diferenciadas entre a platibanda e o

corpo do edifício poderão resultar ainda no destacamento da platibanda e na formação

de fissuras inclinadas nas extremidades desse corpo, conforme fig.4.37.

Figura 4.37 – Trincas inclinadas no topo da parede e destacamento da platibanda causadas por movimentações térmicas

24

4.1.6. Fissuras causadas pela atuação de sobrecargas

A atuação de sobrecargas pode produzir a fissuração de componentes estruturais,

tais como pilares, vigas e paredes. Essas sobrecargas atuantes podem ter sido

consideradas no projeto estrutural, caso em que a falha decorre da execução da peça

ou do próprio cálculo estrutural, como pode também estar ocorrendo a solicitação da

peça por uma sobrecarga superior à prevista. Vale ressaltar que muitas vezes pode-se

presenciar a atuação de sobrecargas em componentes sem função estrutural,

geralmente pela deformação da estrutura resistente da construção ou pela sua má

utilização.

Geralmente, considera-se como sobrecarga uma solicitação externa, prevista ou

não em projeto, capaz de provocar a fissuração de um componente com ou sem função

estrutural.

Considerações sobre a fissuração de componentes de concreto armado

submetidos à flexão

A atuação de sobrecargas, previstas ou não em projetos, pode produzir o

fissuramento de componentes de concreto armado sem que isto implique,

necessariamente, ruptura do componente ou instabilidade da estrutura; a ocorrência de

fissuras num determinado componente estrutural produz uma redistribuição de tensões

ao longo do componente fissurado e mesmo nos componentes vizinhos, de maneira que

a solicitação externa geralmente acaba sendo absorvida de forma globalizada pela

estrutura ou parte dela. Obviamente que este raciocínio não pode ser estendido de forma

indiscriminada, já que existem casos em que é limitada a possibilidade de redistribuição

das tensões, seja pelo critério de dimensionamento do componente, seja pela magnitude

das tensões desenvolvidas ou, ainda, pelo próprio comportamento conjunto do sistema

estrutural adotado.

Para os casos comuns de estruturas de concreto armado, os componentes fletidos

são em geral dimensionados prevendo-se a fissuração do concreto na região tracionada

da peça, buscando-se tão somente limitar essa fissuração em função de requisitos

estéticos e/ou em função da deformabilidade e da durabilidade da estrutura. De acordo

com a norma NBR 6118/14 (Projetos de estruturas de concreto armado e protendido)

considera-se que a “solicitação resistente com a qual haverá uma grande probabilidade

de iniciar-se a formação de fissuras normais à armadura longitudinal poderá ser

calculada com as seguintes hipóteses: ”

25

a) A deformação de ruptura à tração do concreto é igual a 2,7ftk/Ec (ftk = resistência

característica do concreto à tração; Ec = módulo de deformação longitudinal do

concreto à compressão);

b) Na flexão, o diagrama de tensões de compressão no concreto é triangular (regime

elástico); a tensão na zona tracionada é uniforme e igual a ftk, multiplicando-se a

deformação de ruptura especificada na alínea anterior por 1,5;

c) As seções transversais planas permanecem planas;

d) Deverá ser sempre levado em conta o efeito da retração. Como simplificação, nas

condições correntes, este efeito pode ser considerado supondo-se a tensão de

tração igual a 0,75ftk e desprezando-se a armadura.

Configurações típicas de fissuras em componentes de concreto armado, devidas

a sobrecargas

As fissuras que ocorrem em peças de concreto armado geralmente apresentam

aberturas bastante reduzidas. O cálculo no Estádio III de peças fletidas leva em

consideração o aparecimento dessas fissuras, sendo várias as formas dessas

manifestações, como mostrado a seguir.

Flexão de vigas

O esforço numa viga isostática submetida à flexão desenvolve-se conforme

esquema seguinte:

Figura 4.38 – Viga isostática submetida à flexão (THOMAZ, 2014)

As fissuras ocorrem perpendicularmente às trajetórias dos esforços principais de

tração. São praticamente verticais no terço médio do vão e apresentam aberturas

maiores em direção à face inferior da viga onde estão as fibras mais tracionadas. Junto

aos apoios as fissuras inclinam-se aproximadamente a 45° com a horizontal, devido à

26

influência dos esforços cortantes (fig. 4.39). Nas vigas altas esta inclinação tende a ser

da ordem de 60°.

Figura 4.39 – Fissuração típica em viga subarmada solicitada à flexão (THOMAZ, 2014)

A localização, número, extensão e abertura das fissuras dependem das

características geométricas da peça, das propriedades físicas e mecânicas dos materiais

que a constituem e do estágio de solicitação da carga. No caso de vigas deficientemente

armadas ao cisalhamento, ou mesmo no caso de ancoragem deficiente das armaduras,

podem surgir inicialmente apenas as fissuras inclinadas nas proximidades do apoio (fig.

4.40).

Figura 4.40 – Fissuras de cisalhamento em viga solicitada à flexão

Figura 4.41 – Fissuras de cisalhamento em viga solicitada à flexão

27

Figura 4.42 – Fissuras de cisalhamento em viga

No caso de vigas superarmadas, ou confeccionadas com concreto de baixa

resistência, podem surgir trincas na zona comprimida da viga, com caráter de

esmagamento do concreto, conforme mostrado na fig. 4.43.

28

Figura 4.43 – Ruptura por compressão do concreto de uma viga superarmada solicitada à flexão

Nas estruturas correntes de concreto armado, as fissuras presentes nas bordas

tracionadas de vigas fletidas são em geral imperceptíveis a olho nu. Em alguns casos,

contudo, estas podem até mesmo ser fotografadas à distância, sendo tais situações

anormais causadas mais comumente por falhas na construção da viga (erro na bitola ou

no número de barras de aço), mau uso da obra (aplicação de sobrecarga não prevista

em projeto), descimbramento e/ou carregamento precoce da estrutura.

Figura 4.44 – Fissuras de flexão em viga de concreto armado descimbrada e carregada precocemente (THOMAZ, 2014)

As fissuras também poderão ser introduzidas por erros de concepção estrutural,

isto é, o comportamento real da estrutura difere daquele idealizado no projeto. Por

exemplo, numa estrutura “pilar-laje” foram projetadas para as fachadas paredes de

vedação em concreto armado, com 7 cm de espessura, com armaduras ancoradas nas

lajes. Como as lajes não foram devidamente “avisadas” de que não poderiam

descarregar suas cargas nas “paredes de vedação”, estas acabaram na realidade

29

trabalhando como vigas altas (sem que estivessem dimensionadas para essa situação),

surgindo fissuras de flexão e de cisalhamento (figs. 4.45 e 4.46).

Figura 4.45 – Fissuras de cisalhamento em viga alta, prevista no projeto como “parede de vedação” (THOMAZ, 2014)

Figura 4.46 – Embora com abertura bastante reduzida (da ordem de 0,2 mm), a fissura presente na viga alta permite a penetração de água para o interior do edifício (THOMAZ, 2014)

Como evitar e recuperar

Em qualquer uma das situações apresentadas, é necessária uma avaliação

criteriosa das condições em que o elemento estrutural se encontra para se definir pelo

procedimento mais adequado técnica e economicamente; cada situação é sempre única

e as soluções variadas.

30

Em princípio pode-se optar por um reforço quando se deve manter a mesma

sobrecarga atuante, ou manter o elemento estrutural na sua forma original e aliviar a

carga sobre ele; isso somente se as condições de uso permitirem e não contrariarem as

recomendações da ABNT preconizadas para aquela condição específica de uso.

Com relação à segurança do elemento estrutural, numa primeira análise pode-se

considerar que as peças isostáticas apresentam menos recursos para absorver os

esforços, sendo, portanto, peças mais sujeitas ao colapso do que os elementos

estruturais hiperestáticos, que, pelas próprias características da peça, podem redistribuir

os esforços buscando um novo ponto de equilíbrio, oferecendo menos riscos em curto

prazo, exigindo, no entanto, a mesma atenção e os mesmos cuidados.

No caso de se optar pela redução da sobrecarga, dispensando o reforço estrutural,

deve-se avaliar a necessidade de se colmatar as fissuras em função da agressividade

do meio ambiente; para tanto, apresenta-se a seguir um roteiro básico que pode ser

seguido nos casos mais simples:

a) Em ambiente interno não-agressivo:

Abertura < 0,3 mm dispensar tratamento.

Abertura > 0,3 mm se for passiva, injetar resina epóxi.

Abertura > 0,3 mm se for ativa, tratar com selante.

b) Em ambiente agressivo e úmido:

Abertura < 0,1 mm dispensar tratamento.

Abertura > 0,1 mm se for passiva, injetar resina epóxi.

Abertura > 0,1 mm se for ativa, tratar com selante.

Porém, se a melhor alternativa para resolver o problema indicar para o reforço

estrutural, deve-se analisar entre as várias maneiras possíveis e optar por aquela que

for mais adequada às circunstâncias da obra, no que diz respeito ao volume do serviço

a ser executado, à facilidade de obtenção de produtos específicos para o reforço, à

disponibilidade de equipamentos especiais, às condições técnicas de execução e à mão-

de-obra especializada.

A escolha de um sistema de reforço estrutural deve levar em consideração

também que para o mesmo entrar em carga deve haver deformação da peça em

questão, que por sua vez pode estar no seu limite; e se tiver que fletir ainda mais para o

reforço começar a funcionar, poderá sofrer um colapso.

Para tanto é fundamental corrigir parte da deformação existente com a finalidade

de aliviar as tensões internas, a fim de que assim o reforço possa absorver a parcela de

31

responsabilidade que se está projetando para ele. Essa situação deixa de existir quando

o reforço a ser empregado for por meio de protensão da peça; nesse caso, o

dimensionamento da solução deverá ser cuidadosamente estudado no seu aspecto

técnico para que se obtenha o desempenho desejado.

O reforço com tirantes de protensão normalmente é feito utilizando-se barras de

aço com roscas nas extremidades e fixadas nas laterais das vigas, sendo que a tensão

é dada por meio de porcas que através dos elementos de ancoragem tencionam a barra

(fig. 4.47).

Figura 4.47 – Reforço de viga com tirante (MARCELLI, 2007)

Figura 4.48 – Serviços de recuperação de pontes com recomposição de estrutura, uso de fibra de carbono e aplicação de protensão externa (Infraestrutura Urbana, 2014)

Porém, quando a solução do reforço indicada exigir uma diminuição das flechas

existentes, isso pode ser conseguido com uma redução calculada da sobrecarga, ou

através da deflexão do elemento estrutural com utilização de macacos hidráulicos.

A seguir algumas opções de reforços para vigas e lajes com problemas de trincas

por excesso de carga, lembrando que cada problema apresenta a sua especificidade,

podendo haver mais de uma solução e mais de um procedimento para a sua correção.

32

A fig. 4.49 apresenta uma alternativa de reforço na ferragem de flexão em viga de

concreto. Nesse caso o enchimento pode ser feito com micro concreto bem dosado

quando a largura permitir ou usar graute em situações mais difíceis de preenchimento.

Figura 4.49 – Reforço em viga de concreto (MARCELLI, 2007)

A fig. 4.50 apresenta outra alternativa, na qual se emprega concreto projetado.

Essa opção torna-se viável quando o volume de serviço a ser executado justifica a

mobilização desse tipo de equipamento, sendo uma excelente alternativa técnica, tendo

em vista que o concreto projetado utiliza baixa relação água/cimento, tem alto poder de

aderência e alta compacidade por ser lançado sob alta pressão.

Figura 4.50 – Reforço em viga com concreto projetado (MARCELLI, 2007)

33

Figura 4.51 – Reforço em viga de concreto

Uma outra alternativa também muito utilizada é a colagem de chapas de aço,

conforme mostra a fig. 4.52, ou fibra de carbono, porém não deve ser usada em

ambientes onde a temperatura é elevada (> 55°C).

Figura 4.52 – Reforço de viga de concreto com chapa de aço

Figura 4.53 – Reforço de viga de concreto com chapa de aço e fibra de carbono

34

Torção de vigas

Quando uma peça de concreto está submetida a um esforço de rotação em

relação a sua seção transversal, podemos dizer que ela está sofrendo uma torção (fig.

4.54).

Figura 4.54 – Trincas de torção (MARCELLI, 2007)

Isso ocorre em vigas de eixo curvo, principalmente nas sacadas de edifícios, em

vigas ou lajes que tem flecha excessiva e se apoiam em outras vigas, causando uma

rotação nestas últimas, ou em lajes em balanço do tipo marquise engastadas apenas na

viga.

Todas essas situações provocam uma rotação no plano da seção transversal do

elemento estrutural e, quando esse esforço gera deformações acima da capacidade de

suporte da peça, surgem as fissuras características de torção. Deve-se notar que elas

são inclinadas aproximadamente a 45° e aparecem nas duas faces laterais da viga na

forma de segmentos de retas reversas (fig. 4.55-A).

Figura 4.55 – Situações que podem gerar trincas de torção (MARCELLI, 2007)

35

Como evitar e recuperar

A ferragem ideal para se combater esse esforço deve ser colocada de forma

vertical (estribos) e longitudinal (ferros de pele); no entanto, se a questão é executar um

reforço para combater as tensões de torção já instaladas, podemos recorrer, dentre

outros processos, à colocação de estribos adicionais, em que o sistema de

preenchimento de concreto é feito de forma convencional com uso de formas e

lançamento do concreto através de furos feitos na laje (fig. 4.56-A).

No entanto, dependendo das condições locais e do volume de serviço, podemos

optar pelo preenchimento utilizando concreto projetado, sendo esta uma solução

eficiente, uma vez o concreto tem baixa relação água/cimento, fica bem adensado e com

ótima aderência por ser lançado sob alta pressão (fig. 4.56-B).

Outra solução é a colagem de chapas de aço (fig. 4.56-C).

Figura 4.56 – Reforço para torção (MARCELLI, 2007)

36

Flexão de lajes

O aspecto das fissuras varia conforme condições de contorno da laje (apoio livre

ou engastado), a relação entre comprimentos e largura, o tipo de amarração e a natureza

e intensidade da solicitação.

Para lajes maciças com grandes vãos, os momentos volventes que se

desenvolvem nas proximidades dos cantos da laje podem produzir fissuras inclinadas,

constituindo com esses cantos triângulos aproximadamente isósceles. A fig. 4.57 mostra

o aspecto típico do fissuramento na ruptura de uma laje simplesmente apoiada, armada

em cruz e submetida a carregamento uniformemente distribuído.

Figura 4.57 – Fissuramento típico de lajes simplesmente apoiadas (THOMAZ, 2014)

Um outro tipo de trinca pode surgir quando não existe ferragem negativa entre

painéis de lajes construtivamente contínuas, porém projetadas como simplesmente

apoiadas. As trincas surgem na face superior da laje, acompanhando aproximadamente

o seu contorno (fig. 4.58).

37

Figura 4.58 – Trincas na face superior da laje devidas à ausência de armadura negativa (THOMAZ, 2014)

Figura 4.59 – Configurações típicas de trincas em laje

Como evitar e recuperar

Para o reforço das lajes valem as mesmas recomendações, conceitos e cuidados

que foram preconizados para as vigas. Na fig. 4.60, vamos encontrar os reforços dos

momentos volventes e de flexão, positivo e negativo, utilizando-se armadura adicional,

colagem de chapa, enchimento com micro concreto/graute ou concreto projetado.

38

Figura 4.60 – Reforço de laje (MARCELLI, 2007)

Compressão em vigas e pilares

As trincas provocadas por compressão em vigas e principalmente em pilares são

em nossa opinião as que exigem maior atenção e providências rápidas, uma vez que o

concreto é o elemento responsável em absorver a maior parcela dos esforços de

compressão; quando apresentam fissuras, pode significar que a peça está na iminência

39

de um colapso, ou pior, que já perdeu a capacidade de suportar carga, redistribuindo os

esforços para os pilares vizinhos, que por sua vez ficarão sobrecarregados e passíveis,

portanto, de sofrerem ruptura também.

Quem já acompanhou ensaios de compressão de corpo-de-prova de concreto em

laboratório, pôde constatar que a prensa indica que houve perda da capacidade de o

elemento receber carga e, no entanto, ele não apresentou trincas visíveis; ao manter-se

a prensa deformando o corpo-de-prova, se rompe bruscamente sem acusar aumento de

carga.

Algumas vigas e pilares, dependendo da atuação dos esforços, podem trabalhar

num sistema duplo de solicitação, no caso flexão e compressão. Nessas condições, pode

haver um acúmulo de tensões na região comprimida, surgindo algumas trincas

características (fig. 4.61).

Dependendo das dimensões e da armadura das vigas e pilares, as trincas de

tração também costumam aparecer no mesmo período. Esse tipo de situação costuma

ocorrer em vigas e pilares que absorvem esforços horizontais devido ao empuxo da terra

em estruturas de arrimo, ou devido ao empuxo de líquidos em grandes tanques de

armazenamento.

No caso de pilares submetidos apenas a esforços de compressão, e quando a

carga aplicada excede a capacidade de suporte da peça, podemos encontrar trincas

típicas de esmagamento, ou de falta de estribos.

Figura 4.61 – Reforço de laje (MARCELLI, 2007)

40

Figura 4.62 – Esmagamento no topo do pilar

Figura 4.63 – Ruptura do pilar devido à atuação de esforços horizontais não previstos

Como evitar e recuperar

Essas trincas podem ser evitadas através de um dimensionamento que considere

corretamente a ação de todos os esforços atuantes na peça e, por sua vez, que o uso

seja compatível com o carregamento previsto em projeto. No entanto, se o problema já

estiver implantado, podemos recorrer ao reforço do elemento estrutural de várias

maneiras: utilizando-se a colagem de chapas de aço, ou a colocação de armadura

suplementar e posterior enchimento com graute ou micro concreto (fig. 4.64).

41

Figura 4.64 – Reforço de pilares (MARCELLI, 2007)

Outras trincas provocadas por compressão ocorrem normalmente em consoles e

dentes Gerber e são resultantes da concentração de tensões normais e tangenciais

nessa região da peça (fig. 4.65).

42

Figura 4.65 – Trincas em consoles e dente Gerber (MARCELLI, 2007)

Figura 4.66 – Trincas em consoles e dente Gerber

Isso normalmente acontece pela ineficiência ou inexistência do aparelho de apoio,

sendo que em alguns casos a deficiência está no dimensionamento estrutural ou na

colocação incorreta da armadura.

Como evitar e recuperar

Para evitar esse tipo de problema, deve-se calcular levando-se em consideração

todos os esforços que irão atuar no elemento estrutural e especificar corretamente o

material que deverá ser empregado para absorver as movimentações da estrutura. Por

outro lado, a execução tem de observar os mesmos critérios de qualidade, para que haja

um desempenho final eficiente ao longo do tempo.

Por sua vez, deve-se ter em mente que existirá sempre a necessidade de se fazer

uma manutenção preventiva e corretiva adequada dos aparelhos de apoio, de forma a

garantir uma longa vida útil com bom funcionamento de todo o conjunto; principalmente

43

nas obras-de-arte, onde eles são muito mais solicitados devido à ação combinada da

variação de temperatura e constante movimentação dos veículos.

O reforço de consoles e dentes Gerber pode ser visto na fig. 4.67; esse caso não

considera a necessidade de se alterar a ferragem existente, porém, se for necessário,

deverá ser analisada a especificidade de cada caso, uma vez que vai depender muito da

quantidade, do posicionamento e da bitola das barras dentro das peças, para se definir

em que condições será possível uma adição de ferragem de reforço.

Figura 4.67 – Reforço de dente Gerber (MARCELLI, 2007)

Punção em lajes

Normalmente esse fenômeno ocorre em elementos delgados, recebendo um

esforço pontual; é o caso de lajes que se apoiam diretamente sobre pilares ou vice-versa.

As trincas ocorrem devido a vários fatores: quando há um excesso de carga, concreto

de resistência inadequado, laje muito delgada, armadura insuficiente ou mal posicionada

junto aos apoios, erro de projeto ou falha de execução (fig. 4.68).

Figura 4.68 – Trincas de punção (MARCELLI, 2007)

44

Figura 4.69 – Processo de formação de fissuras de punção: 1 – fissura radial formada por tensões tangenciais. 2 – Fissuras tangenciais formadas por tensões radiais. 3 – Configuração

de ruptura.

Figura 4.70 – Processo de formação de fissuras de punção: 1 – fissura radial formada por tensões

Dependendo do tipo e das condições da estrutura, o reforço para corrigir elevadas

tensões do punção pode ser feito com concreto normal, micro concreto, graute, chapas

metálicas coladas com epóxi ou perfis metálicos protendidos (fig.4.71).

Figura 4.71 – Reforço para trincas de punção

45

Fissuras em alvenaria

Pela quantidade de pequenos componentes e as interações com outras partes da

edificação, a alvenaria é bastante suscetível a problemas. As manifestações aparecem

na forma de fissuras e destacamentos. Daí a importância de um projeto específico para

alvenaria, que deve considerar interface com fundações, estrutura, caixilhos e instalação.

Dentro disso, alguns parâmetros gerais podem ser levados em conta: a resistência

da alvenaria é inversamente proporcional à quantidade de juntas de assentamento,

juntas de amarração resultam em conjuntos mais resistentes do que quando usadas

juntas verticais aprumadas e a resistência da parede não tem ligação direta com a

resistência dos blocos, nem com a da argamassa de assentamento. A espessura do

assentamento também é importante: as juntas devem ter cerca de 10 mm.

O uso de armaduras, principalmente no entorno de portas e janelas, é sempre

recomendável. A técnica não aumenta a resistência à compressão da parede, mas

melhora o poder de absorção das movimentações da estrutura.

No último andar

A principal causa de fissuras nas paredes de blocos é a pouca resistência à tração

e ao cisalhamento, mas a heterogeneidade dos materiais também tem forte influência.

Há, ainda, um caso especial, o de alvenarias do último pavimento. Pela elevada

movimentação térmica da laje de cobertura, essas paredes são mais exigidas.

46

Não faltam medidas preventivas. A pintura da laje em cor clara, o sombreamento

da área, o isolamento térmico e até a ventilação do ático são algumas. Nas paredes,

podem ser colocados apoios deslizantes, inseridas juntas provisórias na moldagem da

laje, armaduras nas últimas fiadas e rejuntamento flexível entre a alvenaria e a estrutura,

entre outras soluções.

Recuperação

A recuperação não deve ser apenas corretiva. É importante diagnosticar-se a

origem das patologias. As soluções dependem desse estudo. Deve-se lembrar que as

fissuras têm o papel de juntas, concentrando as movimentações da parede. Assim, boa

parte das técnicas recomendadas para a recuperação requer uso de telas ou materiais

deformáveis.

Deformabilidade excessiva de estruturas

Como surgem

Em geral, ocorrem pelo aparecimento de flechas nas peças estruturais. Mesmo

estruturas com flechas pequenas estão suscetíveis a patologias, pois fatores como

dimensões dos blocos, tipo de junta e características do material de assentamento

influem.

Como prevenir

Limitar a deformabilidade e adotar soluções como juntas flexíveis ou deformáveis

ou até pequenas taxas de armadura nas paredes. Alongar o tempo entre a execução da

estrutura e a da alvenaria pode diminuir os efeitos.

Atuação de sobrecargas

Como surgem

Compressão vertical e tensões tangenciais podem provocar fissuras horizontais

ou, mais comumente, fissuras verticais na alvenaria. Fatores como a forma geométrica

do bloco, a rugosidade superficial e a porosidade dos componentes, a retenção de água

e até a espessura da parede influem.

Como prevenir

Limitar a esbeltez da parede, evitar atuação de cargas concentradas, reforçar com

armaduras.

Retração de produtos à base de cimento

Como surgem

47

Argamassas com elevada relação água-cimento tendem a se contrair mais

durante a secagem, podendo trincar alvenarias. A própria retração de lajes pode induzir

fissuras e destacamentos.

Como prevenir

Assentamento com argamassas mistas, com cimento e cal hidratada, reduzindo-

se o módulo de deformação da alvenaria. Adoção de juntas, armaduras e outros detalhes

construtivos.

Movimentações higrotérmicas

Como surgem

Aparecem principalmente em função das diferentes propriedades higrotérmicas

dos materiais utilizados em conjunto. Há casos ainda de fissuras entre partes de um

mesmo componente. A orientação da parede e as cores da superfície devem ser

consideradas, pois têm relação direta com a exposição ao calor.

Como prevenir

Deve-se evitar o uso de materiais com elevada retração, e proteger da chuva os

blocos estocados e paredes recém-executadas. Assentamento com juntas em

amarração, criação de juntas.

Recalques de fundações

Como surgem

Tensões introduzidas nas alvenarias pela acomodação diferenciada ao longo das

fundações. A composição do solo, eventual rebaixamento do lençol freático,

consolidação distinta de aterro e interferências de bulbos de tensão são as principais

causas.

Como prevenir

Projetos devem se basear, além dos critérios de resistência, também em critérios

de deformabilidade dos solos. Na alvenaria, podem ser colocadas juntas entre as partes

da edificação com recalques diferentes.

48

Figura 4.72 – Fissuras em paredes de vedação: deformação do suporte inferior à deformação da viga superior

Figura 4.73 – Fissuras em alvenaria

Figura 4.74 – Fissuras típicas nos cantos da abertura, sob atuação de sobrecarga

Figura 4.75 – Fissuras verticais de alvenaria causados por excessivo carregamento vertical

49

Figura 4.76 – Fissuras em alvenaria devido a recalques diferenciais das fundações

Fissuras no concreto devido à corrosão do aço

Nos elementos estruturais em que o aço já foi vítima do processo de corrosão,

ocorre um aumento de volume em até oito vezes na parte afetada da armadura,

produzindo tensões de tração que o concreto não resiste, surgindo então pequenas

fissuras ao longo das armaduras situadas mais próximas da superfície do elemento

estrutural. Isso, por sua vez, permite que o aço fique mais exposto ao ataque externo,

acelerando o processo de corrosão e transformando essas trincas em rachaduras,

chegando a destacar partes do concreto.

As trincas em concreto armado devido à corrosão das armaduras são muito

comuns em edificações e precisam ser tratadas adequadamente, a fim de bloquear o

processo e não agravá-las como tem ocorrido em algumas obras, nas quais não se

procura identificar, diagnosticar e corrigir as verdadeiras causas do problema.

Para propor uma solução adequada, deve-se analisar a fonte geradora do

problema e só depois de estudar criteriosamente todas as condições envolvidas

apresentar uma solução que tenha um excelente desempenho técnico e econômico.

Basicamente pode-se dividir as causas nos seguintes grupos:

Má execução.

Concreto inadequado.

Ambiente agressivo.

Proteção insuficiente.

Manutenção inadequada.

50

Gradiente térmico.

Presença de cloreto.

Desconsideração de cargas dinâmicas.

Figura 4.77 – Penetração de agente agressivo através da porosidade do concreto

Figura 4.78 – Fissuração devido às tensões de tração provocadas pelas forças de expansão do aço em corrosão

Figura 4.79 – Lascamento do concreto e aceleração no processo de corrosão da armadura

Uma vez que na maioria dos casos de corrosão a fonte geradora é o meio externo,

deve-se evitar o fissuramento da peça e proteger onde for necessário. Nesse sentido, a

NBR-6118 especifica que as fissuras nas superfícies do concreto não deverão ter

aberturas superiores a:

0,1 mm para peças não protegidas, em meios agressivos.

51

0,2 mm para peças não protegidas, em meio não-agressivo.

0,3 mm para peças protegidas.

Figura 4.80 – Estrutura com armaduras exposta devido à corrosão das barras de aço

4.2. Problemas causados pela lixiviação do concreto

A lixiviação do concreto é uma das manifestações patológicas mais comuns. Ela é

causada basicamente pelo contato da estrutura com a água. Durante o processo de

hidratação do cimento é formado um composto chamado hidróxido de cálcio — Ca(OH)2.

Essa substância, quando em contato com a água, pode ser dissolvida e carregada

para fora da superfície de concreto. A remoção do hidróxido de cálcio recebe o nome de

lixiviação.

A lixiviação do concreto pode ocorrer em qualquer tipo de peça de concreto, seja

nas recém-executadas ou naquelas com vida útil avançada. A principal causa do

surgimento do problema é a utilização de cimentos mais puros (sem nenhum tipo de

adição).

A presença de adições, como escórias e pozolanas na mistura, faz com que o

hidróxido de cálcio seja consumido e transformado em outros compostos que não sofrem

lixiviação.

Em princípio, essa manifestação patológica sozinha não causa maiores

problemas para a peça de concreto, sendo que a maior preocupação é com a estética

da estrutura. Quando a infiltração da água dissolve e transporta os cristais de hidróxidos

de cálcio, são formados depósitos de sais que surgem como manchas brancas na

superfície de concreto.

52

O material branco é o carbonato de cálcio resultante da reação entre o hidróxido

de cálcio lixiviado e o CO2 da atmosfera. Quando leigos o observam, chegam a pensar

que o concreto está se desfazendo, lembrando que, geralmente, a resistência da

estrutura não é alterada pela lixiviação.

Porém, quando o fenômeno atinge estágios avançados, acaba criando problemas

mais sérios para a peça. A remoção de elevadas quantidades de sólidos da estrutura

abre caminhos para a entrada de substâncias nocivas às armaduras e ao próprio

concreto. A penetração de CO2, por exemplo, tem o potencial de causar a corrosão das

armaduras de concreto armado ou protendido. Se elementos como cloretos ou sulfatos

atacarem a peça, podem criar situações bem mais graves do que a lixiviação.

O fenômeno também não danifica os revestimentos aplicados sobre superfícies

de concreto, como as pinturas. Na verdade, a tinta e os outros materiais atuam para

diminuir os riscos da lixiviação, funcionando como barreira que protege contra a retirada

do hidróxido de cálcio do concreto.

Fenômenos diferentes

A carbonatação é um fenômeno que se caracteriza pela redução do pH do

concreto e menor proteção das armaduras. Induz a formação de depósitos brancos na

superfície dos concretos em decorrência da reação entre o hidróxido de cálcio com o

CO2 da atmosfera.

Tratando a lixiviação do concreto

Como a lixiviação do concreto é relativamente simples e comum, é importante

saber como lidar com ela. Quando a manifestação patológica começar a aparecer, o

tratamento da superfície se resume a uma limpeza para retirada do carbonato de cálcio.

Essa atividade é realizada simplesmente utilizando um jato d’água sob pressão.

Somente em situações mais graves, é recomendada a presença de profissional

capacitado para avaliar se há algum tipo de comprometimento da estrutura.

Prevenção

Existem diferentes maneiras de evitar a lixiviação, sendo que as principais

acontecem no momento de preparação do concreto. Uma das alternativas é a utilização

de cimentos compostos, já que o uso de adições auxilia na redução da perda de hidróxido

de cálcio.

53

Outra opção é a diminuição da quantidade de água colocada na mistura do

concreto, pois isso leva à produção de um concreto mais impermeável, evitando a

entrada de água e reduzindo a ocorrência da lixiviação.

Figura 4.81 – Problemas causados pela lixiviação

4.3. Desgaste superficial do concreto

O fenômeno do desgaste superficial consiste em um processo de deterioração

dos materiais ao longo do tempo. Tal deterioração está diretamente relacionada com a

vida útil destes materiais.

Os principais mecanismos geradores de desgaste superficial do concreto são:

Abrasão: ocorre em função do movimento relativo entre materiais com durezas

diferentes;

Erosão: ocorre através do transporte de partículas pontiagudas por um fluido, as

quais em contato com a superfície provocam um desgaste muito semelhante à

abrasão;

Cavitação: decorrente da ruptura de bolhas superficiais presentes no concreto.

4.3.1. Desgaste superficial por abrasão

A abrasão é um processo de perda de massa do material ocasionado por

inúmeras asperezas duras pertencentes a uma superfície ao entrar em contato e

movimento relativo com a outra. O desgaste por abrasão de uma superfície de concreto

é provocado pelo tráfego de pessoas e de veículos, bem como por impacto ou atrito

causado pelo arraste de partículas ou objetos soltos e ocorre de forma progressiva.

O mecanismo de deterioração superficial começa através do desprendimento dos

componentes do concreto de menor resistência mecânica e de menor capacidade de

aderência.

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Figura 4.81 – Mecanismo da abrasão no concreto

4.3.1.1. Fatores que influenciam no desenvolvimento da resistência à abrasão

em concretos

a) Influência da relação água/cimento

A redução da relação a/c implica no aumento da resistência do concreto, isto é,

para uma melhora da resistência à abrasão deste material é necessário um aumento da

resistência característica.

Figura 4.82 – Influência da relação a/c

b) Influência do consumo de cimento

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A resistência à perda de massa dos concretos ou à abrasão depende da dureza

da superfície, bem como da resistência interna, fato que pode exigir teores mais elevados

de cimento nas dosagens. A resistência superficial pode ser correlacionada diretamente

com a resistência à compressão, mas pode ser fortemente afetada pela exsudação do

concreto, que leva a uma maior relação a/c ocasionando uma camada superficial

enfraquecida.

c) Influência dos agregados

É a resistência ao desgaste da pasta composta pelos agregados miúdos e pelo

cimento, assim como a ligação desta com os agregados graúdos, que condiciona a

resistência à abrasão dos compósitos cimentícios. Uma redução do teor de agregados

finos pode resultar em incremento da resistência à abrasão. Para uma mesma qualidade

de pasta, diferentes tipos de agregados graúdos com distintas formas, texturas e

mineralogias podem resultar em concretos com diferentes resistências. O agregado

graúdo é o componente do concreto que protege a argamassa, que é menos resistente

ao desgaste.

d) Influência das adições

A presença de sílica ativa no concreto apresenta benefícios quanto à abrasão,

pois diminui a exsudação.

Obs.: um concreto corretamente curado e acabado, com ou sem cinzas, essencialmente

irá exibir igual resistência às forças de abrasão.

A fibra de polipropileno é um tipo de fibra sintética que tem sido muito aplicada em

estruturas de concreto, tais como pisos, para melhorar sua durabilidade e propriedades

mecânicas, pois este material proporciona grandes benefícios no controle da fissuração.

e) Influência da exsudação

Exsudação é um fenômeno cuja manifestação externa é o aparecimento de água

superficial logo após o lançamento e adensamento do concreto, porém antes de ocorrer

a sua pega. Todos os concretos exsudam até certo ponto, mas a água exsudada é

somente na superfície quando a taxa de exsudação excede a taxa de evaporação.

Nem toda a água que é exsudada atinge a superfície do concreto, parte dela fica

retida sob as películas de dimensões maiores, como os agregados graúdos, contribuindo

para o enfraquecimento da zona de transição ou de ligação pasta/agregado.

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Figura 4.83 – Desgaste superficial do concreto por abrasão

Para melhorar a resistência à abrasão das superfícies de concreto, aconselha-se

evitar, ao máximo, a segregação e a exsudação do concreto, através das seguintes

medidas:

Cuidado no lançamento do concreto, para evitar segregação;

Garantir a qualidade, coesão e maior envolvimento dos agregados pela pasta de

cimento;

Empregar dosagem bem proporcionada e utilizando o abatimento o mais baixo

possível (desde que não prejudique o lançamento e acabamento do concreto);

Evitar excesso de vibração, que também resulta em segregação e exsudação;

Respeitar o tempo de cura do concreto para garantir a máxima hidratação do

cimento na superfície, potencializando a dureza e a resistência superficial do

concreto.

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4.3.2. Desgaste superficial por erosão

O desgaste por erosão também ocorre por atrito (assim como o desgaste por abrasão),

só que em ambiente molhado. Este mecanismo de degradação se origina na ação da

água em movimento, que arrasta partículas sólidas em suspensão, como: areia,

cascalho, pedras e outros objetos, os quais se chocam contra a superfície do concreto,

provocando o desgaste por colisão, escorregamento ou rolagem.

As estruturas de concreto usualmente sujeitas ao desgaste por erosão são: galerias de

águas pluviais, barragens, calhas de vertedouros, canais de irrigação, pilares de pontes,

etc. O sintoma típico é a degradação superficial propriamente dita da estrutura.

Figura 4.84 – Mecanismo do desgaste superficial por erosão

Figura 4.85 – Desgaste superficial por erosão

Como evitar e recuperar

O comitê ACI 210R recomenda que, para se obter um concreto resistente à

erosão, deve-se empregar agregados de diâmetros máximos maiores e de

elevada dureza, além de utilizar pasta de cimento de baixo fator a/c.

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Recomenda-se utilizar o concreto de alto desempenho;

O acabamento superficial e o regime de cura afetam muito mais a resistência à

abrasão do que a resistência à compressão dos concretos.

As ligações da pasta de cimento à areia e ao agregado graúdo são fundamentais

para conferir ao concreto boa resistência à erosão por abrasão.

A resistência à abrasão do concreto é relacionada com a dureza do agregado

graúdo, logo, depende do tipo de agregado utilizado na sua composição.

4.3.3. Desgaste superficial por erosão

Geralmente ocorre em locais de água corrente. Trata-se da degradação da

superfície do concreto causada pela formação de bolhas com reduzida pressão de vapor

que estouram em contato com pressão mais elevada quando a velocidade ou direção do

escoamento sofre uma mudança brusca, tal como no rebaixo brusco da figura abaixo,

causando erosões.

Figura 4.86 – Mecanismo do desgaste superficial por cavitação

Figura 4.87 – Desgaste superficial por cavitação

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Como evitar e recuperar:

A simples substituição do concreto erodido não garante o bom desempenho em

longo prazo, necessitando de técnicas de reparo mais aprimoradas, que envolvem

a utilização de concretos mais resistentes e tratamentos superficiais mais

adequados;

O projeto hidráulico deve ser ausente de curvaturas abruptas e rebaixos bruscos,

e o acabamento da superfície do concreto deve ser muito resistente, liso, alinhado,

sem defeitos como saliências e depressões;

As propriedades dos materiais que melhor definem a resistência à cavitação são

a resistência à tração, ao impacto, à compressão e ao cisalhamento;

Recomenda-se o uso de concretos de alto desempenho;

Os agregados devem ser de no máximo 38 mm de diâmetro, duros, densos e com

excelente ligação entre a pasta e os agregados;

Utilização de concretos com fibras (exceto fibras metálicas);