Survey Practice f - ENGEGRAUT GEOTECNIA E ENGENHARIAde daas fundações. In: Fundações: teoria e...

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atologias em fundações de edifica-ções e obras de arte comumenteembarcam no descalabro do meca-

nismo de registro e acompanhamento dasocorrências sinistras de nossa engenhariacivil e entidades associadas. Não existe noBrasil qualquer órgão interessado em levan-tar patologias de fundações e até de todasas naturezas, de modo a tomar conhecimen-to das deficiências do setor e intervir, apri-morando as técnicas pertinentes, implan-tando programas de qualidade e acompa-

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P nhamento. No entanto, cobram-se tributosaltíssimos do profissional e de suas empre-sas. Somente casos catastróficos chegamao conhecimento da opinião pública, des-merecendo avaliações mais apuradas da realextensão deste grande problema.Do outro lado do planeta com juízo, exata-mente na França, seus órgãos técnicos go-vernamentais mostram que em 2 mil casosde patologias estudadas no país, cerca de80% são decorrentes do desconhecimentodas características do solo de fundação.

Uma publicação mais recente, SOLOTEC,apresenta um importante levantamento daspatologias, de todas as naturezas, que ocor-reram recentemente na França, precisandoo crescimento do número de problemas nadécada de 90 (figura 2), surpreendentementeassociado a um suposto “crescimento doaprimoramento da técnica de recuperar”.Nos Estados Unidos, o departamento detransportes da Califórnia apresentou umlevantamento dos resultados dos ensaiosrealizados entre 1996 e 2000 em estacas fei-

Figura 1 - Fundações de pontes, com alguma freqüência, apresentam problemas.Seja pelo fator durabilidade do concreto armado-protendido, seja pela

modificação das características de tensão-deformação do solo de fundação.


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tas com lama, mostrando a abrangência ex-pressiva dos problemas encontrados e a re-jeição de fundações. Na Alemanha, há tam-bém um levantamento referente a 25 anosde ensaios de integridade (low strain tests)em estacas, acenando que 15% das esta-cas ensaiadas apresentaram algum proble-ma e 5% tiveram que ser substituídas.Patologias em fundações são, portanto, fre-qüentes e causam frisson em qualquer um,além de envolverem risco e o comprometi-mento de recursos, tanto no setor públicoquanto privado.

A edificação está afundando...

A movimentação vertical de uma estruturaem direção ao seu solo de fundação (recal-

que) pode e deve ser perfeitamente anali-sada, particularmente quando o projetoapresenta aspectos especiais, exigindo anecessidade de acompanhar seu desempe-nho, por exemplo, motivado pela proximi-dade de escavação de grande porte, colo-cação de aterro, rebaixamento do lençolfreático etc.O procedimento para a medição do recal-que de uma edificação é simples, mas exigeequipamento de nivelamento ótico de pre-cisão (no máximo 0,1mm), além de comple-mentos obrigatórios como os pinos metáli-cos que deverão ser fixados na região infe-rior das peças estruturais e a fixação de umreferencial estável ou marco de referênciaprofundo, também chamado de bench mark(BM). A instalação do BM deverá ser feitade forma criteriosa. Em casos excepcionais,poder-se-á utilizar estruturas reconhecida-mente estáveis próximas como referencial. OBM deverá ser instalado fora da influência

Figura 3 - Equipamento topográfico deprecisão, no caso, nível com placamicrométrica.

GLOSSÁRIO

Superestrutura – componentes da edificaçãoacima de sua fundação.Recalque – é o movimento de deformação ouafundamento de um ou mais extratos de solossubjacentes, resultante da aplicação de carga ex-cessiva ou de seu próprio peso. Quando as cargasverticais, que se depositam nos elementos de fun-dação, excedem a capacidade de carga do solosuporte, a edificação sofre movimentos para baixo(recalque). Junto ao processo de recalque estãoenvolvidas também a distorção e a consolidaçãoelástica – imediata de areias e argilas pertinentesàs camadas de solo subjacentes, à instabilidade detaludes e, de forma complexa, ao complicado pro-cesso de adensamento pertinentes aos solos mo-les (argilas) e fofos (areias), decorrentes da expul-são gradual da água de seus poros. O fenômenodo recalque pode ocorrer em todo tipo de solo.Transdutor – qualquer dispositivo capaz detransformar um tipo de sinal em outro, com oobjetivo de transformar uma forma de energia emoutra, possibilitando o controle de um processo, arealização de uma medição etc.

da fundação da edificação. Numa primeiraaproximação, deverá estar afastada pelo me-nos um raio de cerca de 5 vezes a maior lar-gura da sapata ou bloco. Em algumas obras,poderá ser necessária a instalação de maisde um BM, devido à dificuldade de se visu-alizar os pinos instalados no interior da edi-ficação. Os pinos, que possibilitarão o moni-


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Figura 2 - Casosregistrados depatologias detodas asnaturezas emobras naFrança.


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toramento dos pilares da edificação, deverãoser chumbados no concreto, de modo a for-necer os dados necessários, sempre a cercade 30 ou 40cm do piso e perpendicularmenteà superfície. A periodicidade da medição de-verá ser concordante com os efeitos já mani-festados pela estrutura. Poderá ser diária (paracasos de risco extremo), semanais (no casode escavações e execução de tirantes paracontrole de seus efeitos), mensais ou bimes-trais como condição de rotina, semestrais ouanuais, quando os efeitos a serem verifica-dos forem de longo prazo.Mais importante que o valor absoluto dorecalque encontrado é a velocidade comque ocorre. Sua unidade é o micrômetro/dia ou μ/dia, que representa um milésimode milímetro por dia. Os valores informa-dos pela estrutura podem significar umasérie de comportamentos. O mais relevanteé o do solo sob a carga das fundações daedificação. Para efeito de referência bemgenérica, são indicadas as seguintes velo-cidades limites:

Figura 4 - Instalação padrão do controlede recalques com o detalhe de:(A) fixação do BM;(B) sua caixa de proteção;(C) esquema de fixação do pino;(D) pino de leitura posicionado;(E) posicionamento da régua ivar (ABNTNBR 9061/1981).

GLOSSÁRIO

Adensamento – redução rápida ou lenta dovolume de massa de solo sob o efeito de seu pró-prio peso e/ou de cargas externas ou invasivas.Ocorre em três estágios sucessivos: inicial, primá-rio e secundário.Deflexão – mudança de forma de um elementoestrutural, devido a tensões de flexão.

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Figura 5 - Tolerâncias no controle de recalque


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Não há indicadores insofismáveis para se-rem tomados como parâmetros definitivos.Quer dizer, sua magnitude, isoladamente,pode não significar comportamento de ris-co. A tendência ou a aceleração, com cons-tância ou não, é o que deve ser considera-

do. Os valores obtidos devem ser motivode análise pelos envolvidos na obra. Osvalores acima apresentados são parâmetrospara um primeiro posicionamento.Na próxima página apresentamos planilhatípica de controle de recalque e sua situa-ção num gráfico tempo-recalque, de modoa se poder visualizar seu desenvolvimen-to. Todo o trabalho de monitoramento dasdeformações pode não contribuir para adeterminação da(s) causa(s) que provoca-ram a anomalia na edificação. Assim, obje-tivar-se-á investigação paralela em toda a

Figura 6 - Quando a estrutura recalca como umtodo não costuma criar problemas. Os recalquesdiferenciais é que se manifestam de formadesastrosa na estrutura. No gráfico tempo-recalqueacima os pilares A e B apresentam valoresdiferenciados.

GLOSSÁRIO

Bench Mark – ponto de referência para osserviços de monitoramento óptico, especialmen-te instalado próximo à edificação e que não de-verá ter qualquer movimento ou modificaçãodurante as atividades de monitoramento. Suaconstrução é feita de forma padronizada. Qual-quer ponto da edificação em estudo, tubulações,árvores etc não servem como ponto de referên-cia.Deformação – qualquer mudança na forma daedificação após sua construção. A deformaçãode um ponto monitorado é a medida verticalacima (+) e abaixo (–) do ponto de referência. Échamada também de elevação. O termo recal-que é bastante limitado.


BARRAGENSTele-atendimento(0XX21) 3154-3250fax (0XX21) [email protected] consulta nº 05


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Para ter maisinformações sobreAnálise.

REFERÊNCIAS• Jorge L. F. de Almeida é professor e enge-

nheiro de fundações.• Milititsky, J; Consoli, N.C.; Schnaid, F. Pato-

logia das Fundações.• Moulton, L.K. Tolerable movement criteria

for highway bridges. Report FWHA TS-85-228. Washington, D.C., Federal HighwayAdministration.

• Quaresma, A.R. et al. InvestigaçõesGeotécnicas, Fundações: Teoria e Prática. SãoPaulo: ABMS/ABEF, Pini.

• Ranzini, S.M.T.; Negro Jr.; A. Obras de con-tenção: tipos, métodos construtivos, dificul-dades executivas. In: Fundações: teoria e prá-tica. São Paulo: ABMS/ABEF.

• Mañá, F. Patologia de las cimentaciones.Blume.

• Ortiz, J.M.R. Curso de Rehabilitacion laCimentacion. Madrid: Colégio Oficial de Ar-quitetos de Madrid.

• Niyama, S.; Aoki, N.; Chameki, P. Verifica-ção de desempenho. In: Fundações: Teoria ePrática. São Paulo: ABMS/ABEF.

• Zevaert, L. Foundation Engineering forDifficult Subsoil Conditions. New York: VanNostrand Reinhold Publishing.

• Wolle, C; Hachich, W. Requisitos de qualida-de daas fundações. In: Fundações: teoria eprática. São Paulo: ABMS/ABEF.

compreensão da(s) causa(s) que levaramao problema. Dever-se-á buscar o históri-co da construção e das anomalias, anali-sando o projeto, caso exista, trincas e fis-suras ao longo das paredes em todos osandares. Evidentemente, as sondagens te-rão importância fundamental em toda estahistória.

GLOSSÁRIO

Relação de deflexão – deflexão dividida peladistância horizontal sobre a qual a deflexão ocor-re. É usada como critério de aceitação quando semonitora o movimento de uma edificação.

edificação, de modo a se buscar mais da-dos, possibilitando seu cruzamento e a


MEDIÇÃO DE JUNTAS E TRINCASTele-atendimento

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m todo o Brasil encontramos pon-tes protendidas novas e até comquarenta anos de vida, que nunca

ouviram falar de trabalhos de manutenção/recuperação ou, simplesmente, nunca fo-ram submetidas a um rápido check-up paraavaliação da condição de seus cabos oudo aço protendido. Estruturas são como agente, de ano em ano ou, no máximo, a cadadois, três anos é necessária uma checagem.Pessoas e mais pessoas morrem, todos osdias, sem saberem que estão doentes. Damesma forma estruturas caem, matam e são

E espelhos do que há de patético sob nossasmáscaras cotidianas, que tanto pesam e quetão mais fácil seria se nos despojássemosdelas para encarar nossa verdadeira condi-ção de irresponsáveis, se é que esta pala-vra possa afetar os principais responsáveis.Todos sabemos que, durante a construçãode estruturas protendidas, sempre haveráforte possibilidade do não preenchimentocompleto dos cabos com a calda de cimen-to. Isto se traduz em vazios ou trechos comfalta de cobertura para o aço das cordoa-lhas, espremidas ali dentro das bainhas e

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Continua na pág. 16

GLOSSÁRIOPatogênico – que gera doença na estrutura, comocorrosão motivada por pH diferencial, produtosquímicos em contato com o concreto etc.pH – medida da acidez ou alcalinidade de umasolução (condutiva).

submetidas, desta forma, a dois ambientesdiferentes, para não dizer patogênicos. Querdizer, trechos do aço tocados com calda decimento terão pH com crachá 12. Trechosde aço sem nada terão pH com crachá desabe lá Deus quanto. Esta situação é umdos pontos preferidos da comuníssima cor-

Figura 1 - Viadutos e pontes são estruturas estratégicas que, caso não tenhamacompanhamento periódico, tornam-se perigosas e com recuperação extremamente cara.



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rosão por concentração ou pH diferencial,presente nas melhores famílias de estrutu-ras despojadas de carinho ou de acompa-nhamento. É o risco da corrosão, que to-dos nós nos deliciamos por ter em nossosangue, como o futebol. Esquece-se queo aço, nos trechos não preenchidos, sub-mete-se a banhos de condensação, devi-do a mudanças de umidade/temperaturaque ambiente e estrutura sujeitam-se deforma diferenciada. Água e aço não ver-dadeiramente combinam, mas vivem emconcubinato desastroso e corrosivo. O co-lapso parcial da Ponte dos Remédios, emSão Paulo, foi o caso (registrado) mais re-cente entre nós. Lá fora temos os casos daPonte Brickton Meadows Footbridge e daPonte Ynys-y-Gwas, ambas respectiva-mente no Reino Unido e EUA. A ponteNiles Channel e a Ponte Midway, ambasnos EUA, exatamente na Flórida, tambémsão exemplos. O fato é que, anualmente,em todo o mundo, pontes protendidasprostam-se de maneira parcial ou integral

aos efeitos da corrosão sob tensão. Feliz-mente, o vírus da desconfiança está con-taminando entidades governamentais emtodo o mundo, que desdobram-se para de-sarmar a bomba relógio de suas estruturasprotendidas. Nesta empreitada, a princi-pal ferramenta utilizada é o ECO-IMPAC-TO de VARREDURA ou EIV (figura 1).

Utilizando o EIV

Foi feita a utilização do EIV em uma ponteprotendida. O normativo, para este teste,obedece a ASTM C1338. O EIV identificamudanças de freqüência ressonantes (quefazem eco) devido à falta de espessamentoaparente resultante de vazios na bainha, emcontraste com a situação totalmente preen-chida com calda. Só para se ter uma idéia,apresentamos nas figuras 2, 3, 4 e 5 simula-ção do EIV feito em uma viga caixão pré-moldada com 30m, ainda no depósito docanteiro de obras. Para efeito de teste, si-mulou-se apenas os 6 primeiros metros da

Figura 1 - Unidade do EIV com o transdutor mais moderno que, literalmente, varre tudo e o transdutor tradicional, que trabalha ponto a ponto. A praticidadedo EIV é gritante.

GLOSSÁRIO

Eco-impacto – termo genérico empregado paradesignar equipamento para testes no concreto combase na velocidade de pulsos mecânicos. É com-posto por martelo para gerar pulsos mecânicos,acelerômetro para receber as ondas, duas fontesde alimentação para o acelerômetro, um oscilos-cópio para analisar a forma da onda e o tempo depercurso e um lap-top.Corrosão por concentração diferencial –esta pilha surge sempre que o aço é exposto aconcentrações diferentes de seus próprios íons.Ela ocorre porque determinada região do aço torna-se mais ativa quando decresce a concentração deseus íons no eletrólito. Esta pilha é muito freqüenteem frestas, quando o meio corrosivo é líquido.Neste caso, o interior da fresta recebe pouca movi-mentação de eletrólito, tendendo a ficar com gran-de concentração de íons (área catódica), enquantoque a parte externa da fresta fica com menos con-centração (área anódica), com conseqüente corro-são das bordas da fresta.Condensação – passagem do estado gasoso parao estado líquido. Tornar água, seja na forma líquidaou gasosa.Freqüência – grandeza física associada a movi-mentos de característica ondulatória que indica onúmero de revoluções (ciclos, voltas, oscilaçõesetc) por unidade de tempo. Alternativamente, po-demos medir o tempo decorrido para uma oscila-ção. Este tempo em particular recebe o nome deperíodo (T). Desse modo, a frequência é o inver-so do período F= 1/T.


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Figura 2 - A viga caixão analisada e o modelo dameia lua de isopor inserido.

Figura 3 - Comparação de diversos aspectos de freqüência após varredura com o EIV. Repare que àesquerda a freqüência do de 6.445Hz correspondente a trechos da bainha totalmente preenchidos. Àdireita, claramente, a freqüência de eco estrábica com apenas 5.274Hz correspondente a presença devazios no interior da bainha.

viga caixão com 4 bainhas de 100mm dediâmetro em cada lateral. Inseriram peque-nos pedaços de isopor, com seção em meialua, e com diversos tamanhos na regiãosuperior de cada bainha, de modo a simu-lar a presença de vazios e, naturalmente, avisualização clara dos resultados do EIV.A seguir, injetaram as bainhas com caldade cimento.Na figura 3, exames onde se percebe mu-danças de freqüência ressoantes de trechosde bainhas com e sem presença de vazios. O

GLOSSÁRIO

Corrosão sob tensão (CST) – defeito eviden-ciado pela formação de fissuras/trincas provocadaspela ação combinada de corrosão e tensão de tra-ção, tanto externamente aplicada quanto de natu-reza residual. As trincas tanto podem ser intergra-nular quanto transgranular. Figura 4 - Vista em planta. Comparação dos resultados da EIV feita na laje superior da viga caixão e o

problema.

exame em planta e em 3D facilita a interpreta-ção e a visualização dos vazios presentesnas bainhas (figuras 4 e 5). Repare que avisualização em 3D com a escala em cores

evidencia a mudança de espessuras do ecoa partir da situação da bainha totalmente pre-enchida e com a presença de vazios. A esca-la de cores em 3D é a melhor ferramenta para

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REFORÇO ESTRUTURALTele-atendimento

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Continua na pág. 21Figura 5 - Visão em 3D dos resultados do EIV da figura 4. As áreas vermelha-branca evidenciamcondições de vazios claramente associadas a grandes espessuras de ecos.

se precisar, com bastante sensibilidade, otamanho dos vazios internos presentes embainhas de protensão.

A situação real

Partindo para a situação real, a análise des-ta ponte foi feita integralmente dentro dasvigas-caixão e, devido a sua extensão, var-reram-se as bainhas existentes em suas duasparedes laterais, sempre verticalmente, debaixo para cima, a cada 2m, compondo-setomogramas. Os resultados foram apresen-tados na forma de tomogramas para cadavão, naturalmente especificando-se cada


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FITA DE FIBRA DE CARBONOTele-atendimento

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REFERÊNCIAS• Patr íc ia Karina Tinoco é engenhe i ra

civil especialista em química e física da cons-trução.

• Woodward, R.J., and Williams, F.W., “Collap-se of the Ynys-y-Gw”, Proceedings of theInstitution of Civil Engineers, Part 1, V.84.

• Florida Department of Transportation(FDOT) Central Structres Office, “Test andAssessment of NDT Methods for Post-tensi-oning Systems in Segmental Balanced Canti-lever Concrete Bridges”.

• West, J.S.; Larosche, C.J.; Koester, B.D.; Bre-en, J.E.; and Kreger, M.E., “State-of-the-ArtReport about Durability of Post-TensionedBridge Substructures”, Research Roport 1405-1, Research Project 0-1405, Texas Depart-ment of Transportation.

• Sansalone, M.J., and Streett, W.B., Impact-Echo Nondestructive Evaluation of Concre-te and Masonry, Bullbrier Press. Ithaca, NY.

• Sack, D., and Olson, L.D., “Impact-EchoScanning of Concrete Slab and Pipes”, Inter-national Conference on Advances on Con-crete Technology, Las Vegas, NV..

• ASTM C 1383, “Test Method for MEasuringthe P-Wave Speed and the Thickness of Con-crete Plates Using the Impact-Echo Method”.

Figura 6 - Tomograma em 3D do vão 2 da ponte (condição geral).

GLOSSÁRIO

Tomogramas – exame que permite visualizarestruturas na forma de cortes.Eco – repetição de um som causado pelo retornode uma onda sonora que atingiu um obstáculo.Espectro – conjunto de ondas de diferentes ta-manhos que compõem uma radiação.Freqüência – medida da vibração de uma ondasonora.

uma de suas duas paredes laterais. Na fi-gura abaixo, são vistas descontinuidadesou vazios localizados exatamente a 20mdo pilar 2 e 0,60m da laje inferior. As ima-gens do EIV, referentes a esta posição,são claras e evidenciam trincas/vaziossituados entre 12 e 15cm de profundida-de da superfície da parede analisada. Umaoutra patologia interessante revelada como EIV, também vazios dentro da bainha, eevidenciada com a cor negra foi desco-berta a 42m do pilar 2 e sintomática para

as alturas de 0,90m e 1,15m. O mapa decores, figura 6, mostra densidades nor-mais pelas cores de 0,1 a 1,3.

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ossas indústrias químicas e refina-rias geram enorme quantidade deefluentes com presença de óleo,

sólidos em suspensão e ácidos graxos, osquais são removidos por diversas técnicasempregadas de acordo com a concentraçãodestes materiais no efluente e, claro, a de-sejabilidade da solução final consoantecom as exigências do órgão ambiental re-gulador. O processo de tratamento destesefluentes inclui peneiramento, coagulação,

N floculação, flotação, centrifugação, fluidi-zação, eletrólise, sedimentação e precipita-ção. Adicionalmente, poder-se-á incluir tam-bém um tratamento biológico. Com toda estasistemática de tratamento imposta, inevita-velmente, ocorrerá sedimentação ao longodo percurso, o que cria ambiente favorávelao desenvolvimento da corrosão induzidapor microorganismos (CIM) que, nestascondições, com pouco ou nenhum cloro naágua, costuma ter como estrela principal a


GLOSSÁRIO

Ácidos graxos – ácido derivado de um óleonatural. Glicerina dos animais, gordura e óleos dosvegetais são usados na fabricação de resinas.Tubérculos – formação localizada (montículos)de produtos de corrosão sobre a superfície.Fosfatos – íon poliatômico ou um radical con-sistindo de um átomo de fósforo e quatro de oxigê-nio. É muitas vezes o reagente limitante de muitosambientes: a disponibilizante de fosfato governa ataxa de crescimento de muitos organismos.Eletroquímico – relativo a eletroquímica. Ciên-cia e técnica das transformações recíprocas dasenergias química e elétrica.Bactéria – qualquer um dos grandes grupos deorganismos microscópicos freqüentemente agre-gados em colônias e cercados por paredes celula-res ou membranas. Bactérias podem existir comoorganismos auto sustentados no solo, água ou namatéria orgânica, assim como parasitas em cor-pos vivos de plantas e animais.

Figura 1 - Há toda uma sorte de equipamentos que permitem, emrefinarias e indústrias químicas, o monitoramento das tubulações

de efluentes. A ausência de monitoramento é catastrófica.



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ram-se através de furos com perda de eflu-ente para o solo. A pressão de trabalho ve-rificada era de 1000KPa (10kg/cm2). O pes-soal da manutenção, emergencialmente, blo-queou a rede de tratamento e substituiu ostrechos sintomáticos.

bactéria que oxida o ferro (BOF). Os efeitoscausados pelo material sedimentado, comou sem CIM, a partir de agora, estabeleceráo tempo de vida da tubulação, interferindonas características eletroquímicas do eflu-ente e do aço da tubulação. A intensa for-mação de tubérculos, possivelmente incre-mentada pela CIM, passa a ter um outrohóspede sob estes depósitos: a corrosãopor pites e por crevice.

Tubulações petroquímicas

A rede de tubulações, dentro da indústriapetroquímica, conduz, por gravidade, os eflu-entes ricos em fosfatos e água com óleo paratanques de desvio, onde será ajustado o pH,incorporando-se ácido sulfúrico (H2SO4) e/ou algumas substâncias cáusticas, estabi-zando-o entre 6 e 9 para, então, proceder-sea separação da água do óleo. O efluente re-manescente, que ainda contém resíduo deóleo, é bombeado finalmente ao clarificadoronde será removido o óleo residual. Todo oóleo removido é bombeado para uma outraunidade industrial. Com esta qualidade, oefluente é lançado na rede de efluentes domunicípio. Um levantamento de todas as tu-bulações de aço carbono (AC), que compõea rede de tratamento dos efluentes petroquí-micos da unidade em questão, nos posicio-na que metade é aérea e metade é enterrada.Os primeiros processos de corrosão inves-tigados foram detectados simultaneamentenum trecho de 80m da tubulação aérea, com250mm de diâmetro e um outro trecho enter-rado, com 200mm de diâmetro, próximo adescarga na rede municipal. Os sintomas,como não podiam deixar de ser, manifesta-

Figura 2 - Situação comum: Possíveis reações, sob os tubérculos, originadas por bactérias formadorasde depósitos de metais.

Analisando o material

Nos dois trechos sintomáticos cortados, re-tiraram-se quatro amostras, onde visualizou-se espessuras dos produtos da corrosão emtorno de 60mm, a partir da seção interna da

Figura 3 - As fotos A e B evidenciam a quantidade de tubérculos possivelmente promovida pela CIM e aconseqüente formação de pites de corrosão na superfície interna da tubulação

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CORROSÃO EM TUBULAÇÕES E VASOSTele-atendimento(0XX21) 3154-3250fax (0XX21) [email protected] consulta nº 24


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tubulação, com uma velocidade calculada dedeposição de 4,8mm/ano. Na região do furo,pertencente a uma das amostras do trechoaéreo, a seção interna da tubulação encon-trava-se completamente bloqueada, muitoembora o pessoal de manutenção ainda te-nha tentado fechar o furo, emergencialmen-te, para não deixar a rede parar.Na figura acima verificou-se, após a remo-ção dos produtos da corrosão, intensa per-

GLOSSÁRIO

Corrosão induzida por microorganismos –processo de corrosão substancialmente aumenta-do pela presença de bactérias do tipo produtora deácido e por aquelas que reduzem sulfatos.Efluente – despejo líquido, parcialmente tratado,que flui de qualquer parte da estação de tratamen-to para um lugar final.Pites – corrosão em uma superfície metálica,confinada a uma área pequena, tomando a formade cavidade.Ferrita – ferro quase puro. Resistência à tração28kg/mm2.Perlita – ferrita e cementita. Compõem-se de13,5% de carboneto e 86,5 de ferro. Resistência àtração de 80kg/mm2.

Figura 4 - A) furo, em uma das amostras, que ainda foi reparado na tentativa inútil de não parar a redede tratamento. B) a mesma região após a remoção e limpeza dos produtos da corrosão.

da de seção da tubulação, caracterizada porpites com profundidades variadas e seçãocircular máxima de 50mm. A figura 5 mostraa microestrutura do tubo AC, tipicamenteferrita e perlita.Para a análise química dos produtos da cor-rosão do aço (tabela 1) utilizou-se o Raio-Xcom Energia Dispersiva (RXED). A primeiraamostra analisada, de forma seqüencial, foià camada mais superficial da massa de tu-

bérculos que fazia contato com o efluente.A segunda amostra foi coletada no contatocom a parede da tubulação, após a remoçãoda massa de tubérculos com espátula.Foram coletadas duas amostras de efluen-tes para análise química e física (tabela 2).A primeira foi coletada antes da separaçãodo óleo e a segunda, após.

Discutindo o problema

Tubérculos são efeitos ou produtos da cor-rosão que amontoam-se sobre a superfí-cie do aço que está sendo devorada, querdizer, corroída. Evidentemente, este amon-toado na medida em que cresce vai sufo-cando a tubulação, tornando-a problemá-tica. Muito mais ainda quando a formaçãode pites internos geram furos na tubula-ção. A presença de oxigênio e a própriaalcalinidade (dureza) da água, devido à altaconcentração de bicarbonatos, a presen-ça de enxofre, sais diversos como sulfa-tos, cloretos, a quantidade de oxigênio dis-solvido, QDO e as condições do fluxo, tudo


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isto é lenha na fogueira para a formaçãodos tubérculos. A simples presença de oxi-gênio no efluente, notoriamente com pHentre 6 e 8, é motivo para espalhar pelaparede da tubulação o comuníssimo hi-dróxido ferroso, Fe(OH)2 que, de certaforma, a protegerá. Mas nem tanto, por-que a concentração de oxigênio sob estapelícula tornar-se-á menor, induzindo aformação de outras substâncias óxido fer-ruginosas mais escuras, como a magneti-ta, induzindo diferenças de potencial e,conseqüentemente, formação de pilhas decorrosão por concentração diferencial.Quanto mais cresce a espessura de óxi-dos que formam esta película mais dimi-nui o acesso do frugal oxigênio, mais au-menta a pilha de corrosão e mais amonto-ados de tubérculos. Repare que o materi-al analisado com o RXED e com a análisequímica e física não contém carbonatos,

silicatos e outros precipitados. No entan-to, a concentração de sulfatos e cloretosé maior na região inferior da massa de tu-bérculos que contém também fósforo esilício. Mais importante ainda, o pH nasuperfície da crosta é bem básico e, nointerior, torna-se mais ácido. Tudo isto éprato cheio para a garimpagem de pitesque se desenvolve, freneticamente, na su-perfície da tubulação, polindo cada vezmais a velocidade da corrosão.

E a CIM?

Infelizmente, com os dados e a patogenialevantada, inclusive a característica do odorde ovo podre que não se manifestou de for-ma intensa, como é de costume não foi pos-sível confirmar a CIM. O fato é que detec-tou-se a presença de íons sulfatos e sulfe-tos. Todas as características levantadas in-

GLOSSÁRIO

Dureza – propriedade característica de um mate-rial sólido, que expressa sua resistência a deforma-ções permanentes e está diretamente relacionadacom a força de ligação dos átomos.Alcalinidade – capacidade que um sistema aquo-so tem para neutralizar ácidos sem perturbar, deforma extrema, as atividades biológicas que neledecorrem (efeito tampão natural da água). Esteparâmetro, normalmente usado para descrever aqualidade da água, é um fator de capacidade e nãode intensidade (como o pH), daí que uma soluçãocom pH neutro possa ter alcalinidade considerável.A alcalinidade é devida principalmente aos carbo-natos e bicarbonatos e, secundáriamente, aos íonshidróxidos, silicatos, boratos, fosfatos e amônia. Aalcalinidade total é a soma da alcalinidade produzi-da por todos esses íons.Magnetita – óxido de ferro magnético Fe3O. Suacor é preta com brilho metálico e semi-metálico. Orisco é preto. Óxido de ferro preto, fortementemagnético.Quantidade de oxigênio dissolvido – quan-tidade de oxigênio consumido durante um determi-nado período de tempo, numa temperatura de in-cubação específica. Um período de tempo de 5 diasnuma temperatura de incubação de 20ºC é fre-qüentemente usado e referido como DBO (De-manda Bioquímica de Oxigênio).

Figura 5 - Microestrutura típica do AC: ferrita e perlita. Note como se processaramos danos, a partir da seção interna da tubulação. Pites de todos os tamanhos.

Figura 6 - Remoção da massa de tubérculos para coleta de amostras. Repare que,no fundo, a característica da superfície da tubulação é a mesma da figura 3.

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duziam a idéia de uma intensa presença daCIM, inclusive com a notória presença dasbactérias que oxidam os sulfatos, BOS, e asque reduzem BRS, as quais adoram liberaro tóxico e mal cheiroso sulfeto de hidrogê-nio, H2S, e sulfeto ferroso, FeS.

Como prevenir a massade tubérculos?

Na tabela 4 apresentamos quatro métodosbem conhecidos para prevenir a formaçãoda massa de tubérculos.

O tratamento químico, com o uso de inibi-dores para a redução da velocidade da cor-rosão, reduz ou diminui a formação dos tu-bérculos, mas é antieconômica e interferecom outros mecanismos no sistema. A mu-dança do sistema operacional exige muitosob todos os aspectos. A substituição datubulação de AC para aço inox, de qualquergrau ou composição, evitará a formação dostubérculos. Contudo estará sujeita a outrasformas de corrosão como a induzida peloscloretos, a corrosão sob tensão fissurante(CTF) etc. Da mesma forma para metais como

REFERÊNCIAS• Joaquim Rodrigues é engenheiro civil,

mestre em corrosão, membro de diversosinstitutos nos EUA, em assuntos de patolo-gias da construção, É editor e diretor da RE-CUPERAR, além de consultor de diversasempresas.

• T. Espan, S.D. Kapusta, M.J.J. Simon Tho-mas, CORROSION/2001, paper no. 629(Houston, TX: NACE INternational).

• D.H. Pope, T.P. Zintel, COROSION/88, pa-per no. 249 (Houston, TX: NACE).

• L.G. Chamritski, G.R. Burn, B.J. Webster, N.J.Lacock, CORROSION/2001, paper no. 254(Houston, TX: NACE).

• T. Mathiesen, E. Rislund, T.S. Nielsen, J.E.Frantsen, CORROSION/2003, paper no. 563(Houston, TX: NACE).

• W.H. Dickinson, F. Caccavo, Jr., Z. Lewan-dowski, Corros. Sci. 38,8.

• W.H. Durnie, M.A. Gough, J.A.M. de Reus,CORROSION/2005, paper no. 290 (Houston,TX: NACE).

• A.G. Howell, CORROSION/97, paper no. 447(Houston, TX: NACE).

• J.W. Oldfield, W.H. Sutton, British Corros. J.13, 1.

• The NALCO Guide to Cooling Water Syste-ms Failure Analysis (New York, NY: McGraw-Hill, Inc.).

• P. Angell, CORROSION/2002, paper no. 475(Houston, TX: NACE).

• S.S. Carl, CORROSION/2000, paper no. 475(Houston, TX: NACE).

• Wastewater Engineering, Treatment, Dispo-sal, and Reuse. 3rd ed. (New York, NY: Met-calf & Eddy, McGraw-Hill).

• H.A. Videla, C.L. Sords, M. Fernandez Lo-renzo de Mele, R.G. Edyvean, P. Watkins,I.B. Beech, CORROSION/98, paper no. 298(Houston, TX: NACE).

• Z. Lewandowski, CORROSION/2000, paperno. 400 (Houston, TX: NACE).

• E.D. Archer, R. Brook, R.G.J. Edyvean, COR-ROSION/2001, paper no. 261 (Houston, TX:NACE).

• S.W. Borenstein, Microbiologically Influen-ced Corrosion Handbook (London, U.K.:Woodhead Publishing).

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latão, alumínio e titânio. A instalação deanodos, em forma de cartuchos cilíndricosatarraxáveis pelo lado externo da tubulaçãoé a melhor resposta à formação de tubércu-los. Geralmente são trocados uma vez porano. Paralelamente, para todas as situaçõesdever-se-á analisar, periodicamente, a ve-locidade de corrosão e a espessura das pa-redes da tubulação com equipamento NDTportátil apropriado.



Se não me informo sobre o valor histó-rico de uma moeda que circulava naépoca dos otomanos, ela passa a serapenas uma pequena esfera enfurraja-da que eu não juntaria do chão. Se nãoconheço o significado que teve umamuralha para a defesa dos grandes im-périos, ela vira apenas um muro passí-vel de pichação. Se não reconheço cer-tos traços artísticos, um vitral de Cha-gall passará tão despercebido como ovitral de um banheiro de restaurante.Podemos viver muito bem sem cultura,mas a vida perde em encantamento.Essa história do violinista demonstraque não estamos preparados para apureza das coisas, é preciso um míni-mo de conhecimento para valorizá-las.Demonstra também que temos sido trei-nados para gostar do que todo mundoconhece. Se uma atriz é muito comen-tada, se uma peça é muito badalada, seuma música é muito tocada no rádio,estabelece-se que elas são um sucessoe ninguém questiona. São consumidasmais pela insistência do que pela com-petência, enquanto competentes semholofotes passam despercebidos.Gostaria muito de ter circulado pela es-tação em que tocava Joshua Bell. Nãopor admirá-lo; pra ser franco, nuncaouvi falar desse cara. O que eu queriaera testar minha capacidade de ficarextasiado sem estímulo prévio. Des-cobrir se ainda consigo destacar o rarosem que ninguém o anuncie. Tenho aimpressão de que pararia para escu-tá-lo, mas talvez esteja sendo otimis-ta. Vai ver eu também passaria apres-sado, sem me dar conta do tamanhodo meu atraso.

jornal “The Washington Post”convidou em janeiro deste anoum dos maiores violinistas do

mundo, Joshua Bell, para tocar numaestação de metrô da capital americanaa fim de testar a reação dos transeuntes.Desafio aceito, lá foi Bell, de jeans e ca-miseta, às oito da manhã, o horário maismovimentado da estação, para tocar noseu Stradivarius de 1713 (avaliado emmais de US$ 3 milhões) melodias deBach e Schubert.Passaram por ele 1.097 pessoas. Sete pa-raram alguns minutos para ouvi-lo. Vin-te e sete largaram algumas moedas. Euma única mulher o reconheceu, por-que havia estado em um de seus concer-tos, cujo valor médio do ingresso é US$100. Todos os outros usuários do metrôestavam com pressa demais para perce-ber que ali, a dois metros de distância,tocava um instrumentista clássico res-peitado internacionalmente.Não me surpreende. Vasos da dinastiaChing, de valor incalculável, seriamconsiderados quinquilharias se mistu-rados a quaisquer outros numa feira deartesanato ao ar livre. Uma jóia do An-tonio Bernardo correria risco de ser ig-norada se fosse exposta numa lojinhade bijuterias, uma gravura de Roy Li-chtenstein seria considerada amadorase exposta numa mostra universitáriade cartoons e ninguém pagaria mais deR$ 40 por uma escultura do mestre Alei-jadinho que estivesse misturada a an-jos de gesso vendidos em beira de estra-da. Desinformados, raramente conse-guimos destacar o raro do medíocre.Só é possível valorizar aquilo que foi es-tudado e percebido em sua grandeza.

O

A conta, por favor

Enquanto a conta não vem vamos apre-sentar outras informações sobre corrosãoinduzida por microorganismos ou CIM,pertinente a matéria anterior desta edi-ção. A CIM, ao contrário do que se podeimaginar, é um fenômeno extremamentecomplexo, cuja compreensão necessitado aprofundamento em disciplinas comomicrobiologia, metalurgia, eletroquímicae, claro, química das superfícies. Os va-riados papéis que a corrosão assume nãoa subtrai ou a torna mais complicada. Aocontrário, obriga-nos a ampliar nosso co-nhecimento, diversificando nosso enten-dimento, enriquecendo nossa vida efême-ra, tornando-a mais sedutora. Ao longodestes treze anos da RECUPERAR do-

leitor...Cafécom o


GLOSSÁRIO

Despolarização – fenômeno que impede a for-mação das reações intrínsecas de uma pilha, ouseja, no anodo ou no catodo. Um exemplo caracte-rístico é o impedimento à formação das bolhas dehidrogênio no catodo. Remoção de fatores perti-nentes a uma pilha.Endêmico – problema que se repete em local es-pecífico.Bactéria – Qualquer um dos grandes grupos deorganismos microscópicos freqüentemente agre-gados em colônias e cercados por paredes celula-res ou membranas. Bactérias podem existir comoorganismos auto sustentados no solo, água ou namatéria orgânica, assim como parasitas em corposvivos de plantas e animais.Pites – corrosão localizada na superfície do aço,confinada em um ponto ou numa área pequena,formando cavidades.Semi-pilha – eletrodo padrão, imerso em um ele-trólito padrão, com concentração conhecida, proje-tada para medir potenciais de corrosão em estrutu-ras. Acompanha um voltímetro de alta impedânciacom um mínimo de 10Megohm.Proteção catódica – neutralização ou redução davelocidade de corrosão devido a mudança do potenci-al de corrosão em direção a potenciais não oxidantes,devido a aplicação de uma força eletromotriz externa.

Joaquim Rodrigues

Esta edição, prezado leitor, representa mais um aniversário de nosso sucesso. Do sucessoda Recuperar. 13 anos de patogenias e repairbusiness em linguagem leve e acessível. Paracomemorar, apresento um conto interessante e, para fechar a matéria, algumas informa-ções técnicas que complementam a matéria anterior.


cumentamos a CIM em estruturas, emcontato com a água do mar, na água po-tável, nas águas desmineralizadas, emdiversas indústrias, solos, combustíveise, naturalmente, em efluentes. A CIM nãose contenta em produzir corrosão loca-lizada. Indexada ao ambiente que a cir-cunda, microorganismos causam formasvariadas de corrosão, como pites, fres-tas, pilhas de aeração e concentração di-ferencial, incrementando cada vez maisprocessos galvânicos de corrosão e deerosão. Para diagnosticá-la, necessita-se

de sofisticadas técnicas eletroquímicase microbiológicas. Sua presença confi-gura-se tanto em anodos como cato-dos, o que gera uma baita confusão.Na prática, utiliza-se a relação espaci-al que existe entre os tipos fisiológicosespecíficos de bactérias e determina-das manifestações corrosivas. Feliz-mente, com toda sua onipresença emanodos e catodos, a natureza eletroquí-mica da corrosão permanece válidapara a CIM. Em todos os casos encon-tramos zonas anódicas que corroem e

reações catódicas que transcorrem tran-qüilas e de forma simultânea. Microor-ganismos participam desse processo deforma ativa, em ambos os lados, sem mo-dificar a natureza eletroquímica do fe-nômeno. Produzem substâncias corrosi-vas, que transformam continuamente omeio. Originam pilhas de aeração e con-centração diferencial, por efeitos do con-sumo desigual do oxigênio e produçãode substâncias corrosivas, em regiões lo-calizadas, como por exemplo os própri-os tubérculos. O crescimento bacteriano,

Sou da opinião, para quem gosta, que quem não consegue se reinventar, de recriar naimaginação, não muda coisa alguma. Não há evolução sem mudanças.


nestes micro-ambientes, produz acidezdescontrolada, com direito a mudançacontínua das características do eletróli-to envolvido, alterando de forma parti-cular e seguidamente a situação do bio-filme sobre a superfície do aço. A maio-ria dos biofilmes promove também pro-cessos de despolarização ao longo daspilhas de corrosão. O consumo exacer-bado de oxigênio nas colônias, ao mes-mo tempo em que liberam íons H+, queintensificam a acidez, em função da fre-nética atividade microbiana, submete-as a mutações contínuas e pressão, tem-peratura, umidade, salinidade, acideze alcalinidade. A condição aeróbica da-quelas tubulações, apresentadas na ma-téria anterior, formaram uma vasta cas-ca de tubérculos, tipicamente com três

camadas. A mais interna, levemente es-verdeada, junto a parede da tubulação,era formada de hidróxido ferroso,Fe(OH)2. A externa, tipicamente alaran-jada, é do hidróxido férrico, Fe(OH)3. Nomeio das duas, aquela camada alaran-jada quase escura de magnetita, Fe2O3,


GLOSSÁRIO

Cáustico – substância fortemente alcalina, comoo hidróxido de sódio ou potássio.Potencial de corrosão – potencial de uma su-perfície metálica, submetida a um eletrólito, medi-do em relação a uma semi-pilha.Velocidade da corrosão – quantidade de cor-rosão que ocorre numa unidade de tempo.Pilha de aeração – igual à pilha de concentra-ção só que motivada por diferença na quantidadede ar (oxigênio) em um ou outro lado da pilha deum mesmo material. Polarização por aeração.Pilha de concentração – pilha eletroquímicaacionada por uma diferença de potencial causadapela diferença na concentração de algum compo-nente no eletrólito. Esta diferença conduz a forma-ção de novos catodos e anodos. Polarização porconcentração.Polarização – mudança no potencial de corrosãoem uma superfície tratada com proteção catódica,seja com anodos em forma de pastilha, fio ou tela.A polarização normal deve-se a formação da pilhaeletroquímica.Eletrólise – mudanças químicas que ocorrem noeletrólito, devido a passagem de corrente produzi-da por uma pilha eletroquímica.Eletrólito – solução que contém íons que migramdevido a um campo elétrico.Pilha eletroquímica – sistema composto porum anodo e um catodo ligados por um contatometálico e imersas em um eletrólito. Anodo e cato-do podem ser metais diferentes ou áreas ativas,porém com diferentes tamanhos, sobre uma mes-ma superfície de metal.

Diagrama com o esquema da pilha de aeração diferencial ocasionada pelo consumo de oxigênio notubérculo.

gânicos. No ambiente marinho, daágua salgada, estruturas metálicas e deconcreto armado-protendido padecemde doenças endêmicas. Detalhe, mui-tos engenheiros ainda não deixaramcair a ficha para este sério problema. ACIM, neste ambiente, está sempre

acompanhada de microalgas que, napresença da luz, produzem oxigênio emudanças no pH. Não precisa dizermais nada. São cúmplices, também, dasbactérias no processo da CIM, muitoembora nada saibam e nada falem so-bre corrosão. Virou mania.

formada por cristais tipo eletro-imãs, depolo único, que orientam a formaçãobacteriana. Toda esta química dos tu-bérculos forma um perfeito e eficientecampo minado onde funcionam, a todovapor, pilhas de concentração e aera-ção diferencial. Para complicar um pou-co mais, na CIM, não existem apenasfamílias de bactérias, isoladamente.Junto, coexistem numerosas formaçõesde fungos e microalgas. Fungos, de for-ma característica, predominam em tan-ques e reservatórios onde há misturade combustíveis e água. Ocorrem tam-bém em silos de grãos, sejam metálicosou de concreto armado-protendido.Naturalmente, sua aura de anjinhosnão é verdadeira, pois também são res-ponsáveis pela formação de ácidos or-

REFERÊNCIAS• Joaquim Rodrigues é engenheiro civil,

mestre em corrosão, membro de diversosinstitutos nos EUA, em assuntos de patolo-gias da construção, É editor e diretor da RE-CUPERAR, além de consultor de diversasempresas.

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Survey Practice f - ENGEGRAUT GEOTECNIA E ENGENHARIAde daas fundações. In: Fundações: teoria e...

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