TCC - Reforço e Recuperação Estrutural - 20151006

LEONARDO DO ESPIRITO SANTO AQUINO

TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO E REFORÇO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO –

LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO E ESTUDO DE CASO

Londrina - PR

2015


TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO E REFORÇO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO –

LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO E ESTUDO DE CASO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Centro de Tecnologia e Urbanismo da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Prof. Dr. Jorge Bounassar Filho

Londrina - PR 2015


TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO E REFORÇO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO – LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO E

ESTUDO DE CASO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Centro de Tecnologia e Urbanismo da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

BANCA EXAMINADORA

___________________________________ Orientador: Prof. Dr. Jorge Bounassar Filho Universidade Estadual de Londrina - UEL

___________________________________

Prof. Dr. Roberto Buchaim Universidade Estadual de Londrina - UEL

___________________________________

Prof. Dr. Paulo Sérgio Bardella Universidade Estadual de Londrina - UEL

Londrina, _____de ___________de _____.

AGRADECIMENTO

RESUMO

ABSTRACT

LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Fissura por assentamento plástico............................................................ 25

Figura 2 - Fissura por assentamento plástico............................................................ 25

Figura 3 - Fissura por assentamento plástico............................................................ 25

Figura 4 - Fissura por movimentação das formas ou do suporte do concreto ........... 26



Figura 7 - Fissura por dessecação superficial ........................................................... 27

Figura 8 - Fissura por efeito térmico .......................................................................... 28

Figura 9 - Fissura por efeito térmico .......................................................................... 28

Figura 10 - Fissura por efeito térmico ........................................................................ 29

Figura 11 - Fissura por retração hidráulica ................................................................ 29



Figura 14 - linhas de fluxo de tensão numa placa com descontinuidade .................. 31

Figura 15 - Exemplo de fissuras devido a concentração de tensões ........................ 31

Figura 16 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de flexão ................................... 32

Figura 17 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de cisalhamento ........................ 32

Figura 18 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de torção ................................... 33

Figura 19 - Exemplo de fissuras devido à punção ..................................................... 33

Figura 20 - Exemplo de fissuras devido ao recalque diferencial no apoio ................. 34

Figura 21 - Exemplo de fissuras devido à corrosão da armadura ............................. 35



Figura 24 - Exemplo de erosão em ponte ................................................................. 37

Figura 25 - Exemplo de fissura devido ao desplacamento ........................................ 38

Figura 26 - Exemplo de segregação ......................................................................... 39

Figura 27 - Hipóteses para reconversão de estruturas com desempenho insatisfatório ............................................................................................................. 41

Figura 28 - Exemplo de emenda de barras de aço com luva prensada .................... 57

Figura 29 - Materiais para prensagem da luva para emenda entre barras de aço .... 58

Figura 30 - Sequência de montagem da emenda com luva rosqueada .................... 59

LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Vida útil de projeto ................................................................................ 17

Quadro 2 - Vida útil de projeto ................................................................................ 17

Quadro 3 - Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de concreto................................................................................................................ 20

Quadro 4 - Quadro para execução de emenda com luva prensada .......................... 58

Quadro 5 - Quadro para execução de emenda com luva rosqueada ........................ 59

Quadro 6 - Materiais e sistemas de reparo e reforço de estruturas de concreto ....... 60




Quadro 10 - Materiais e sistemas de reparo e reforço de estruturas de concreto ..... 64

Quadro 11 - Materiais e sistemas de reparo e reforço de estruturas de concreto ..... 65

Quadro 12 - Relação entre coeficiente de capacidade e o grau de intervenção ....... 68

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Resistência de vários cimentos, aos 7 dias, no ano de 1953 .............. 9

Gráfico 2 - Resistência de vários cimentos, aos 7 dias, ano de 1994 ................. 10

Gráfico 3 - Lei de evolução dos custos .................................................................. 22

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 8

2. OBJETIVO ..................................................................................................... 12

3. JUSTIFICATIVA ............................................................................................. 13

4. METODOLOGIA ............................................................................................ 14

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 15

5.1 PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ........................................................ 15

5.2 VIDA ÚTIL DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO ....................................... 16

5.3 ORIGEM DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS ................................................................ 18

5.4 LEI DE SITTER ............................................................................................................ 20

5.5 SINTOMAS E CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS .......................................... 22

5.5.1 Fissuras .................................................................................................................... 23

5.5.1.1 Fissura no concreto fresco .................................................................................... 24

5.5.1.2 Fissura no concreto endurecido ........................................................................... 28

5.5.2 Desagregação ......................................................................................................... 35

5.5.3 Desgaste Superficial e Erosão .............................................................................. 36

5.5.4 Disgregação (Desplacamento Ou Esfoliação) ................................................... 37

5.5.5 Segregação .............................................................................................................. 38

5.5.6 Manchas ................................................................................................................... 39

5.5.7 Eflorescência ........................................................................................................... 39

5.5.8 Flechas Excessivas ................................................................................................ 40

5.5.9 Perda de Aderência entre Concretos (nas Juntas de Concretagem) ............. 40

5.6 ANÁLISE DA ESTRUTURA ........................................................................................... 40

5.7 MATERIAIS PARA RECUPERAÇÃO, REFORÇO E PROTEÇÃO ..................................... 48

5.7.1 Concreto ................................................................................................................... 49

5.7.2 Aditivos ..................................................................................................................... 51

5.7.3 Argamassas Poliméricas ....................................................................................... 52

5.7.4 Grautes à Base de Cimento .................................................................................. 53

5.7.5 Argamassas e Grautes Orgânicos ....................................................................... 53

5.7.6 Argamassas à Base Epóxi ..................................................................................... 54

5.7.7 Argamassas à Base Resinas Poliéster ou Estervinílica ................................... 55

5.7.8 Argamassas de Base Furânica ............................................................................. 55

5.7.9 Argamassas à Base Fenólica ............................................................................... 55

5.7.10 Adesivos ................................................................................................................... 56

5.7.11 Produtos para Ancoragem e Emendas de Barras De Aço ............................... 56

5.7.12 Concretos e Argamassas de Pega / Endurecimento Rápido........................... 59

5.7.13 Exemplos de Materiais Existentes no Mercado ................................................. 60

5.8 TÉCNICAS USUAIS PARA RECUPERAR E REFORÇAR ESTRUTURAS DE

CONCRETO ............................................................................................................................... 66

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 69

8

1. INTRODUÇÃO

Durante toda a história da construção civil pode-se observar um

grande desenvolvimento das técnicas e materiais para execução das edificações.

Conjuntamente, percebe-se, também, o desenvolvimento na tecnologia do

concreto, com melhoria de desempenho, maiores resistências e métodos de

cálculo mais refinados.

Com uma maior compreensão de como os materiais são

solicitados e como se comportam, novos materiais, necessidade de projetos mais

econômicos, as estruturas têm a possibilidade de ser mais esbeltas. Aliadas a

tais inovações, porém, por uma necessidade de executar as construções em

menor tempo e, por descuido dos engenheiros, que algumas vezes delegam sua

função a encarregados, as construções passaram a ter mais patologias. Além de

todos esses fatores, pode-se observar as construções que já ultrapassaram a sua

vida útil (normalmente de 50 anos), que também precisam de reparos.

De acordo com Thomaz (2008):

[...] Comparando com os concretos antigos, os concretos

modernos tendem a fissurar mais facilmente, devido à sua menor

fluência (deformação lenta) e à maior retração térmica, à maior

retração por secagem e ao maior módulo de elasticidade tem

ocorrido deterioração prematura de estruturas de concreto,

mesmo quando se segue a melhor boa técnica na prática da

construção. Isto mostra que alguma coisa está errada nas nossas

normas, no que se refere às exigências feitas para garantir a

durabilidade do concreto.

Como consequências, diz Thomaz (2008), há o aumento das

manifestações patológicas, de ações na justiça em defesa do consumidor,

acarretando o aumento de gastos com manutenção e indenizações aos usuários

das obras. Maiores gastos com manutenção estão exigindo ações de melhoria

para atender à durabilidade.

Ainda de acordo com Thomaz, percebe-se que as mudanças

9

ocorridas no concreto ao longo do tempo, não levando em consideração o

concreto de alto desempenho (CAD), resultaram num concreto moderno mais

permeável, mais poroso e, consequentemente, mais sensível à carbonatação e

mais propicio à penetração de agentes agressivos. Muitos cimentos, que são

considerados comuns hoje em dia, eram considerados de endurecimento rápido

poucas décadas atrás.

Consegue-se perceber essas mudanças no concreto de acordo

com o gráfico apresentado por Mehta na bibliografia de Thomaz, Eduardo (2008):

Gráfico 1 - Resistência de vários cimentos, aos 7 dias, no ano de 1953

Fonte: Thomaz (2008)

15 17 18 19 21 22 23 25

Po

rce

nta

gem

de

cim

en

tos

Resitência à compressão do concreto (MPa)

1953

10

Gráfico 2 - Resistência de vários cimentos, aos 7 dias, ano de 1994

Fonte: Thomaz (2008)

Analisando os gráficos, percebe-se que até 1953 pelo menos 50%

dos cimentos ASTM Tipo II tinham menos de 21 MPa de resistência aos 7 dias.

Porém, analisando esses mesmos dados no ano de 1994, percebe-se que

nenhum deles tinha resistência menor que 21 MPa, e 50% dos cimentos ASTM

Tipo II tinham resistência entre 31 MPa e 38 MPa aos 7 dias.

Segundo Thomaz, em 2001 a resistência mais precoce do cimento

disponível no comércio avançou ainda mais, tendo já entre os 3 dias e os 7 dias

a resistência mínima exigida pela ASTM para o dia 28.

De acordo com Hayes, M. D. (1998) e Keller Thomas (2003), só

nos Estados Unidos estima-se que 42% das cerca de 575.000 pontes da rede de

estradas necessitem de reparação, sobretudo devido a problemas de corrosão

dos tabuleiros, e que 40% das pontes construídas depois de 1945 necessitavam

de substituição durante a década passada.

Obviamente, as causas da deterioração da estrutura podem ser as

mais variadas, desde as que foram comentadas acima até acidentes, ou até

mesmo por irresponsabilidade de profissionais que escolhem utilizar materiais

fora das especificações ou projetam fora das normas vigentes que, na maioria

das vezes, alegam o fazer por razões econômicas.

26 28 29 30 32 33 34 36 37

Po

rce

nta

gem

de

cim

en

to

Resistência à compressão do concreto (Mpa)

1994

11

Por consequência desses fatores apresentados, além de outros a

serem comentados mais além, percebe-se, atualmente, que há uma grande

necessidade de engenheiros na área de recuperação e reforço estrutural.

12

2. OBJETIVO

O trabalho consiste em apresentar as principais técnicas de

recuperação e reforço de estruturas em concreto armado utilizadas hoje em dia,

fundamentado em estudos bibliográficos, com suas respectivas vantagens,

desvantagens e procedimentos dos mesmos, com exemplificações de estudo de

casos.

13

3. JUSTIFICATIVA

Assim como qualquer outro material construtivo, o concreto

armado tem uma vida útil média estimada através de sua finalidade e utilização

em serviço.

Tal vida útil média pode ser alcançada ou, até mesmo, aumentada,

desde que haja uma adequada manutenção preventiva. Por outro lado, porém,

essa mesma vida útil pode ser reduzida ou, até mesmo, encerrada, em casos que

a estabilidade da estrutura é comprometida.

Como, de acordo com Thomas (2008), percebe-se um aumento de

patologias nas estruturas de concreto atuais, justifica-se o desenvolvimento deste

trabalho a fim de sanar tais patologias através da reabilitação estrutural.

14

4. METODOLOGIA

Para realização do trabalho, serão feitas análises de várias

revisões bibliográficas baseadas não só no assunto de recuperação e reforço de

estruturas em concreto armado, mas, em alguns casos, até mesmo do material

propriamente dito a ser utilizado para o reforço ou recuperação da estrutura.

Após um minucioso levantamento e estudo bibliográfico, serão

feitos estudos de casos de determinadas técnicas de reforço e recuperação

estrutural com as sequências de cálculo e dimensionamento.

15

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

5.1 PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO

A construção civil é uma área que está em constante crescimento

e evolução. Porém, como todo produto que há a presença de mão-de-obra, as

estruturas mais usuais (aço, madeira e concreto) são passíveis a erros de

execução, erros de fabricação do material, erros de projetos, alterações no

material e muitas outras causas que se desenvolvem em patologias, que serão

comentadas mais além. Por conta das várias obras de concreto no Brasil e muitas

patologias que vêm ocorrendo nestas obras, neste trabalho só serão abordados

assuntos sobre este material.

De acordo com HELENE, P. (1992):

Patologia pode ser entendida como a parte da Engenharia que

estuda os sintomas, os mecanismos, as causas e as origens dos defeitos das

construções civis, ou seja, é o estudo das partes que compõem o diagnóstico do

problema.

Por ser um material formado por vários elementos e por causa da

interação entre eles (cimento, areia, água, aço e alguns aditivos), o concreto

armado está sujeito a alterações ao longo do tempo por conta dos agentes

externos, como ácidos bases, sais, gases, vapores, micro-organismos, efeitos

térmicos ações de cargas, etc.

Os problemas patológicos, salvo raras exceções, tem sua

manifestação nas partes externas das estruturas, sendo mais facilmente

observadas. É importante salientar, porém, que existem partes da estrutura que

são externas e não são observadas com facilidades, no caso de estruturas total

ou parcialmente enterradas (fundações, arrimos, piscinas, etc), interior de

galerias e reservatórios, partes internas das juntas de dilatação, etc.

Para um diagnóstico adequado e completo destas patologias,

portanto, é necessário o esclarecimento de todos os aspectos do problema, que

são divididos, de acordo com HELENE, P. (1992) em: Sintomas, Mecanismos,

16

Origem, Causas e Consequenciais.

5.2 VIDA ÚTIL DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO

Vida útil de uma estrutura pode ser entendida como um

determinado tempo em que a mesma consiga atender às suas respectivas

funções estruturais, de segurança e estética sem gastos com manutenções não

previstas.

De acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014) vida útil é entendida

como:

[...] período de tempo durante o qual se mantêm as características

das estruturas de concreto, sem intervenções significativas, desde

que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo

projetista e pelo construtor, conforme 7.8 e 25.3, bem como de

execução dos reparos necessários decorrentes de danos

acidentais.

Ainda de acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), pode-se dizer

que o conceito de vida útil é aplicado tanto à estrutura como um todo, quanto às

suas partes individuais. Com isso, diz a norma, que certas partes das estruturas

têm a probabilidade de merecer uma consideração especial com um valor

diferente de vida útil do todo, como, por exemplo, aparelhos de apoio e juntas de

movimentação.

Uma estrutura de concreto, dependendo da importância da obra,

função estrutural e vários outros fatores, tem sua vida útil bem variada, sendo

este o motivo pelo qual não existe um valor mínimo fixo especificado na NBR

6118 (ABNT, 2014). Por exemplo, em obras provisórias é tecnicamente

recomendável, de acordo com (SANTOS, Paulo Eduardo Gomes dos; OLIVEIRA,

Isabela Souto; SOUSA, Osmano de; 2013), uma vida útil de projeto de, pelo

menos, um ano. Agora, para obras de caráter permanente, por exemplo, poderão

ser adotados valores como 50, 60 ou até mais de 100 anos de vida útil, conforme

recomendações normas internacionais, como a norma inglesa BS 7543 e

europeia CEN/EN 206 (apud SANTOS, Paulo Eduardo Gomes dos; OLIVEIRA,

Isabela Souto; SOUSA, Osmano de; 2013) conforme quadros à seguir:

17

Quadro 1 - Vida útil de projeto

Vida útil Tipo de Estrutura

≤ 10 anos Temporárias

≥ 10 anos Substituíveis

≥ 30 anos Edifícios Industriais e Reformas

≥ 60 anos Edifícios Novos e Reformas de Edifícios Públicos

BS 7543, 1992 Guia de Durabilidade de Edifícios e Elementos, Produtos e

Componentes de Edifícios

Fonte: BS 7543 (1992), Norma Inglesa

Quadro 2 - Vida útil de projeto

Vida útil Tipo de Estrutura

1 a 5 anos Temporárias

≥ 25 anos Substituíveis

≥ 50 anos Edifícios Novos

≥ 100 anos Obras de Arte Novas

Comitê Europeu de Normalização

CEN / EN 206, 1994

Fonte: CEN / EM 206 (1994), Norma Europeia

De acordo com RIPPER, Thomaz e SOUZA, Vicente Custódio

Moreira de (1998):

[...] As normas e regulamentos que hoje estão em fase de

produção, e que se prevê venham a vigorar ainda neste século,

optaram por estabelecer os critérios que permitem aos

responsáveis individualizar, convenientemente, modelos duráveis

para as suas construções, a partir da definição de classes de

exposição das estruturas e de seus componentes em função da

deterioração a que estarão submetidas, a partir de:

- corrosão das armaduras, sob efeito da carbonatação

e/ou dos cloretos, por tipo de ambiente;

- ação do frio e/ou do calor, também por tipo de

ambiente;

- agressividade química.

18

Para cada caso ou combinação de casos, as classes de exposição

indicarão níveis de risco ou parâmetros mínimos a serem observados como

condição primeira para que se consiga uma construção durável. Assim, estarão

definidos:

- dosagem mínima de cimento;

- fator água/cimento máximo;

- classe de resistência mínima do concreto;

- cobrimento mínimo das barras das armaduras;

- método de cura.

Cabe ao proprietário da obra, portanto, com a ajuda dos

responsáveis pelo projeto arquitetônico e estrutural, a definição correto da vida

útil do projeto da estrutura, que deve ser registrado na documentação técnica da

obra (HELENE, 2001).

Todavia, caso algum infortúnio venha a ocorrer, e o desempenho

da estrutura acabe sendo insatisfatório, os responsáveis devem ser capazes de

intervir da melhor maneira. Para tal devem levar em consideração vários fatores

como, por exemplo, os custos gerados, interferência mínima na estética da

estrutura (dependendo do tipo da edificação), aspectos socioambientais, entre

outros.

5.3 ORIGEM DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS

De acordo com RIPPER, Thomaz e SOUZA, Vicente Custódio

Moreira de (1998):

[...] Salvo os casos correspondentes à ocorrência de catástrofes naturais,

em que a violência das solicitações, aliada ao caráter marcadamente

imprevisível das mesmas, será o fator preponderante, os problemas

patológicos têm suas origens motivadas por falhas que ocorrem durante a

realização de uma ou mais das atividades inerentes ao processo genérico

a que se denomina de construção civil, processo este que pode ser

dividido, como já dito, em três etapas básicas: concepção, execução e

utilização.

19

Em nível de qualidade, exige-se, para a etapa de concepção, a garantia de

plena satisfação do cliente, de facilidade de execução e de possibilidade

de adequada manutenção; para a etapa de execução, será de garantir o

fiel atendimento ao projeto, e para a etapa de utilização, é necessário

conferir a garantia de satisfação do utilizador e a possibilidade de extensão

da vida útil da obra.

Diante dessas três etapas básicas da construção civil, têm-se

tentado definir qual delas tem sido responsável pela maior quantidade de erros.

Existem várias estatísticas a respeito das origens das patologias nas edificações

(neste caso são abordados estruturas além das de concreto armado), porém elas

diferem muito de autor para autor. Primeiramente, tais discordâncias podem ser

explicadas porque os estudos contemplam diferentes continentes e, também, por

haver alguns casos com tantas possibilidades distantes de origem que pode ter

sido complicado de ser definir a preponderante.

Segundo MACHADO (2002), por ordem crescente de incidência,

são as seguintes principais origens dos problemas patológicos:

Causas diversas 04%

Utilização incorreta das estruturas 10%

Deficiência dos materiais construtivos 18%

Deficiência de execução 28%

Deficiência de projeto 40%

Já de acordo com, SOUZA & RIPPER (1998) segue quadro com

as origens das patologias:

20

Quadro 3 - Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas

de concreto

Causas dos Problemas Patológicos em Edificações

Fontes de Pesquisa Projeto Materiais Execução Outras

Edward Grunau 44% 18% 28% 10%

D. E. Allen (Canadá) 55% 49%

C. S. T. C. (Bélgica) 46% 15% 22% 17%

C. E. B. Boletim 157 50% 40% 10%

FAAP - Verçoza (Brasil) 18% 6% 52% 24%

B. R. E. A. S. (Reino Unido) 58% 12% 35% 11%

Bureau Securitas 88% 12%

E. N. R. (Estados Unidos) 9% 6% 75% 10%

S. I. A. (Suiça) 46% 44% 10%

Dov Kaminetzky 51% 40% 16%

Jean Blévot (França) 35% 65%

L. E. M. I. T. (Venezuala) 19% 5% 57%

Fonte: (SOUZA; RIPPER, 1998)

Conforme anteriormente, pode-se comprovar pelos valores tão

contraditórios para cada tópico do processo construtivo. Com isso há uma certa

dificuldade de se analisar o tema mais detalhadamente. Cabe salientar que tais

valores não são absolutos e totalmente concretos, mas sim diretrizes seguidas

por tais pesquisadores.

5.4 LEI DE SITTER

Para todo empreendimento se necessita de duas fases, a do

projeto e da execução. Para que se evite os problemas patológicos futuros,

portanto, deve se analisar cada parâmetro que está entre essas duas fases. Isso,

é claro, se a estrutura for utilizada sempre da maneira como foi projetada.

Sabe-se que no escritório de projetos deve-se planejar cada etapa

dependente direta ou indiretamente do projeto, e na obra se executar o projeto.

21

Algumas vezes, quando acontece a inversão dessa lógica, pode-se ter certeza

que o produto final da obra não será de boa qualidade.

Todas as estruturas, mesmo que bem projetadas e bem

executadas precisam de manutenção ao longo de sua vida útil. Com isso, deve-

se, a partir dos projetos e da execução da obra, planejar-se as manutenções

preventivas.

Porém, como dito anteriormente, nem sempre há uma aplicação

efetiva das duas fases mais críticas da edificação (projeto e edificação). Com isso

a estrutura de concreto poderá atingir uma condição inadequada de uso (Estado

Limite de Serviço), ou condição inadequada de resistência ou estabilidade

(Estado Limite Último). Quando isso ocorrer, será necessário fazer a manutenção

corretiva, que tem como propósito tratar as causas da patologia apresentada na

estrutura.

Cabe salientar que a manutenção corretiva, em geral, poderia ser

evitada se fosse feita a correta manutenção preventiva, o qual é fruto de um

projeto ou execução de má qualidade.

Com isso, os custos dos reparos para tais patologias podem ser

descritos conforme a Lei de Sitter, o qual é exemplificada por HELENE (1992)

como:

“Os custos dos reparos estruturais crescem segundo uma

progressão geométrica de razão cinco, na ordem crescente do projeto para a

execução, dessa para a manutenção preventiva e dessa para a manutenção

corretiva.”

Com isso, segue o gráfico:

22

Gráfico 3 - Lei de evolução dos custos

Fonte: HELENE, 1992.

5.5 SINTOMAS E CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS

Dentre os vários tipos de sintomas das enfermidades do concreto

armado, cabe expor aqueles mais usuais:

Fissura e trincas;

Desagregação;

Erosão e Desgaste;

Disgregação (desplacamento, esfoliação);

Segregação;

Manchas;

Eflorescência;

Flechas exageradas;

Perda de aderência entre concretos (nas juntas de

23

concretagem);

Cabe salientar que há uma diferença entre as enfermidades e os

sintomas, como é o caso da corrosão das armadura, em que os sintomas são

fissuras e disgregação do concreto, e a enfermidade é a falta de homogeneidade.

A seguir serão descritos cada um dos sintomas citados acima, com

suas respectivas causas, que são, na verdade, as causas da enfermidade.

5.5.1 Fissuras

A fissura é uma fratura linear no concreto, sendo geradas devido

a esforços de tensões de tração na estrutura de concreto. A existência desse

sintoma em estruturas de concreto armado é um problema de grande importância

tanto do ponto de vista econômico quanto do ponto de vista de conforto,

salubridade e satisfação dentro da edificação.

Ela é importante, primeiramente, pelo ponto de vista econômico,

porque poderá gerar gastos com recuperação e diminuir a vida útil da edificação.

Já pelo ponto de vista de conforto, qualidade e satisfação, ela é importante pois

a maioria dos usuários não são especialistas em segurança das estruturas e, para

muitos, uma pequena fissura pode significar o perigo de ruína imediata da

construção.

Por exemplo, há fissuras com ocorrências inerentes ao concreto

armado, porque uma vez que dimensionadas nos Estádios II (seção fissurada) ou

III (ruptura), a estrutura terá de fissurar para a armadura começar a ser solicitada

e, assim, fazer parte do material resistir às ações.

A diferenciação entre manifestação patológica ou não, portanto,

sob esse aspecto, é de grande relevância e é feita em função das dimensões e

causas das aberturas.

De acordo com SÁNCHEZ (1998), existem dois tipos de fissura, a

fissura ativa (viva ou instável) e a fissura inativa (morta ou estável). Como o

próprio nome já diz, a fissura ativa é aquela que apresenta variação significativa

na abertura em relação a um determinado tempo. Já a fissura inativa pode ser

exemplificada como aquela cuja abertura se mantém estável ou, até mesmo, que

24

apresenta uma variação insignificante (bem pequena) em relação a um

determinado tempo.

Segundo SÁNCHEZ (1998), para diferenciar uma da outra existem

vários métodos, entre eles:

Marcação do extremo da fissura com lápis apropriado –

procedimento que verifica se a fissura está a desenvolver-

se (fissura ativa), porém não fornece medidas de abertura

fissura;

Introdução de uma agulha na fissura – permite a verificação

do tipo da fissura (ativa ou passiva), porém, como no

procedimento anterior, não é capaz de fornecer dados de

abertura da fissura;

“Bases de medição” coladas junto à fissura – tal

procedimento é composto por pequenas placas de aço ou

outro material metálico, nas quais tem-se marcas

(pequenos furos espaçados de cerca de 2 cm) para efetuar-

se medidas com paquímetro ou extensômetros mecânicos.

Esse é o procedimento mais confiável, pois permite medir

as aberturas da fissura durante sua atividade, quer seja ao

abrir-se ou ao fechar-se.

As fissuras, como sintomas, têm como principais causas as

seguintes:

5.5.1.1 Fissura no concreto fresco

Por assentamento plástico

Como as partículas mais pesadas do concreto tendem a

sedimentar, isso pode provocar a ascensão da água e aprisionamento do ar

(exsudação). A massa de concreto, que tem a tendência de se deslocar para

baixo, quando parcialmente impedida, normalmente devido a armadura ou

agregado graúdo, ocorrerá a fissura.

25

Figura 1 - Fissura por assentamento plástico

Fonte: PIANSCATELLI (1997)





O assentamento plástico tem como causas:

26

o Exsudação;

o Uso excessivo de vibradores;

o Excessivo tempo entre lançamento e início de pega;

o Falta de estanqueidade das formas.

Por movimentação das formas ou do suporte do concreto

A quantidade de concreto disposta na forma é sempre

proporcional ao volume da mesma. Quando há uma movimentação da forma ou

do suporte do concreto, o volume inicial dentro da forma é alterado e, como o

volume de concreto inicial é o mesmo, surgirão espaços vazios na estrutura

concretada formando, assim, as fissuras.

Figura 4 - Fissura por movimentação das formas ou do suporte do concreto




27



Por dessecação superficial

Depois da concretagem há uma rápida perda de água na

superfície de concreto, o que, por consequência, gera uma redução no volume do

concreto (retração) fazendo com que surjam as fissuras provenientes das tensões

de tração.

A configuração dessas fissuras numa superfície se assemelha a

de um mapa, pois ao surgir as fissuras, estas anulam a tração na direção normal

a ela, mas não na direção dela, tendo a possibilidade de surgir uma fissura

ortogonal à primeira.

Figura 7 - Fissura por dessecação superficial


Por Vibrações

Fissuras podem ser causadas por vibrações oriundas de

movimentação ou funcionamento de equipamentos, impacto de ferramentas,

trânsito de pessoas ou veículos perto, entre outros, as quais são associadas com

a fadiga do concreto.

28

5.5.1.2 Fissura no concreto endurecido

Por efeito térmico

As movimentações térmicas de uma determinada estrutura estão

relacionadas às propriedades físicas da mesma e com a intensidade dessa

variação de temperatura. As intensidades das tensões surgidas ocorrem em

função das propriedades elásticas do material, da intensidade da movimentação

e do grau de restrição imposto pelos vínculos a esta movimentação.

As fissuras de origem térmica podem surgir, também, por

movimentações diferenciadas entre componentes de um elemento, entre

elementos de um sistema ou até mesmo entre regiões distintas de um mesmo

material. Tais movimentações diferenciadas ocorrem, principalmente, por conta

de materiais com diferente coeficiente de dilatação térmica, exposição de

elementos a diferentes solicitações térmicas, entre outros.

Figura 8 - Fissura por efeito térmico




29



Por retração hidráulica

Depois de endurecido o concreto ainda tem a possibilidade de

perder água e, portanto, diminuir de volume. Caso tal retração seja impedida, as

fissuras serão surgidas.

Figura 11 - Fissura por retração hidráulica




30



Por Concentração de Tensões

Furos, aberturas e descontinuidades dão origem a regiões

singulares onde as tensões neste ponto são maiores do que as tensões médias,

ou seja, há uma concentração de tensões.

Isto pode ser exemplificado, por exemplo, quando uma peça é

submetida a uma descontinuidade. As linhas de fluxo de tensão desta peça são

levadas a passar ao redor desta descontinuidade, o que faz com que tais esforços

se aproximem uns dos outros nesta região, gerando a concentração de tensões.

No vértice dessa descontinuidade o espaçamento entre as linhas

do fluxo de tensão é muito pequeno, o que indica que uma maior parte da carga

está sendo disposta nesse ponto, fazendo com que as tensões sejam maiores

nesse ponto quando comparados com os outros sem descontinuidade. Quando

observada as unidades de carga ao longo de uma peça através de uma linha

imaginária, esta patologia pode ser compreendida mais facilmente, conforme

imagens a seguir:

31

Figura 14 - linhas de fluxo de tensão numa placa com descontinuidade

Fonte: BROEK (1998)

A seguir, segue alguns exemplos de fissuras devido a

concentração de tensão:

Figura 15 - Exemplo de fissuras devido a concentração de tensões


Por flexão, cisalhamento, torção, compressão ou punção

Conforme exemplificado inicialmente, a fissura no concreto é, na

grande maioria das vezes, proveniente das tensões de tração na estrutura.

Quando esta ultrapassa o esforço resistente da peça de concreto surgirão as

fissuras.

Portanto, cada uma dessas fissuras apresentadas a seguir são

causadas porque a parte da estrutura que deveria resistir as tensões de tração

não estão o fazendo. As causas para essas fissuras podem ser as mais variáveis,

tendo como principais responsáveis o projetista estrutural, o engenheiro que

executou, quem está utilizando e, até mesmo, causas naturais.

Quando o responsável é o projetista, as causas podem ser a

armação insuficiente da peça e/ou a má avaliação das cargas atuantes. Já

32

quando o engenheiro que executou a peça é o responsável, as causas podem ser

a má ou equivocada execução, disposição de materiais ou equipamentos em cima

da peça com um peso acima do previsto pelo projetista e/ou materiais de baixa

qualidade. A causa sob responsabilidade do utilizador da estrutura é a sobrecarga

excessiva disposta por ele, não considerada no projeto estrutural e/ou a má

utilização da edificação. Agora, quando as causas são naturais, cargas

excepcionais acima do calculado podem surgir na estrutura, cargas devido a

fortes ventos, devido a terremotos, colisão de automóveis, entre outros.

Figura 16 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de flexão


Figura 17 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de cisalhamento


33

Figura 18 - Exemplo de fissuras devido ao esforço de torção


Figura 19 - Exemplo de fissuras devido à punção


Por recalque do apoio

O recalque diferencial do apoio provoca tensões na estrutura, que

podem geram fissura. Isso se deve ao fato da estrutura “trabalhar” em conjunto

com cada parte. Ou seja, se acontece um deslocamento na estrutura, influenciará

em outras peças, e isto gera as tensões inicialmente comentadas.

34

As fissuras causadas pelo recalque são inclinadas e, dependendo

da estrutura, são dispostas em direção ao ponto de maior recalque.

Figura 20 - Exemplo de fissuras devido ao recalque diferencial no apoio


Por corrosão das armaduras

No fenômeno de corrosão, as reações envolvidas para sua

ocorrência são todas expansivas. Os hidróxidos e óxidos ferrosos e férricos

formados pela reação tem um volume de duas a mais de seis vezes maior que o

volume do ferro corroído.

Com isso, como a capacidade do concreto a resistir esforços de

tração é baixa, acontece, num primeiro momento, a fissuração e, se não for feito

o tratamento, num segundo momento, pode haver um desplacamento.

35

Figura 21 - Exemplo de fissuras devido à corrosão da armadura




5.5.2 Desagregação

A desagregação do concreto pode ser entendida como um

“desplacamento” de uma parte do material. Ela ocorre por causa da perda do

poder aglomerante do cimento, que faz com que os agregados graúdos se

destaquem da argamassa, que, posteriormente, também irá se desfazer.

Pode-se perceber tal patologia, inicialmente, com a mudança da

coloração do concreto, seguido de fissuras cruzadas em todas as direções, que

aumentam rapidamente de divido à expansão da pasta de cimento.

De acordo com PIANCASTELLI, Élvio Mosci (1997) a

desagregação tem como principais causas:

Ataques químicos, como o de sulfatos;

Reação ácali-agregado;

36

Águas puras (águas que evaporam e depois condensam) e

as águas com pouco teor de sais (águas de chuva), que

arrancam-lhe sais pelos quais são ávidas;

Águas servidas (esgotos e resíduos industriais) em dutos e

canais, em função da formação, dentre outros, do gás

sulfídrico;

Micro-organismos, fungos, e outros, através de sua ação

direta e suas excreções ácidas;

Substâncias orgânicas como gorduras animais, óleos e

vinho;

Produtos altamente alcalinos.


Fonte: www.cimentoitambe.com.br/patologias-comuns-em-obras/

5.5.3 Desgaste Superficial e Erosão

O desgaste superficial ocorre na estrutura de concreto quando um

fluído em movimento, ar ou água, contendo partículas em suspensão, colidem

sobre a superfície de concreto. Tais colisões, escorregamento ou rolagem de

partículas, provocam um desgaste superficial do concreto, dando origem ao

http://www.cimentoitambe.com.br/patologias-comuns-em-obras/

37

desgaste superficial por erosão.

De acordo com PIANCATELLI, Élvio (1997), chama-se de

desgaste quando a abrasão é causada por materiais sólidos, como no caso de

moegas, silos e pistas de rolamento, e erosão quando o agente abrasivo é um

líquido e, caso existam, as partículas por ele arrastadas, caso típico de canais.

Figura 24 - Exemplo de erosão em ponte

Fonte: http://tribunadonorte.com.br/noticia/dnit-fara-novo-edital-para-obras-nas-pontes-

de-igapo/252184

5.5.4 Disgregação (Desplacamento Ou Esfoliação)

De acordo com PIANCATELLI, Élvio (1997), a disgregação.

desplacamento ou esfoliação caracteriza-se pela ruptura e destacamento do

concreto superficial, principalmente das partes salientes da peça. O concreto

disgregado é são e conserva suas características de origem, porém não foi capaz

de suportar os esforços anormais que atuaram sobre o mesmo.

Suas causas, descreve PIANCATELLI, Élvio (1997), estão ligadas

à expansão provocada pela corrosão das armaduras; pelas deformações

provocadas por cargas excessivas, normalmente pontuais; pelo congelamento de

águas retidas; por desagregações internas; impactos; cavitação ou expansão

resultante da reação álcali-agregado.

38

Figura 25 - Exemplo de fissura devido ao desplacamento

Fonte: www.planusengenharia.com.br/projetos-reforco.php

5.5.5 Segregação

Pode-se chamar de segregação quando há a separação entre a

argamassa e a brita, que ocorre geralmente durante ou logo após o lançamento

do concreto. A segregação acontece porque os materiais componentes têm

massas específicas diferentes e com a queda ou lançamento tendem a se

separar.

De acordo com PIANCATELLI, Élvio (1997), suas causas, entre

outras, podem ser o lançamento livre de grande altura; concentração de armadura

que impede a passagem da brita; vazamento da pasta pela forma; má dosagem

do concreto; uso inadequado dos vibrados (vibração excessiva ou vibradores de

baixa frequência que provocam ressonância, isolando as pedras grandes da

argamassa).

http://www.planusengenharia.com.br/projetos-reforco.php

39

Figura 26 - Exemplo de segregação

Fonte: http://construindo.org/vibrador-de-concreto-funcoes-e-preco-de-aluguel/

5.5.6 Manchas

As manchas podem ser descritas como uma diferenciação de cor

ou tonalidade na superfície da estrutura de concreto. PIANCATELLI, Élvio (1997)

descreve como principais causas das manchas as umidades (infiltrações); ação

de cloretos; presença de fungos; incrustação de fuligem; aditivos mal diluídos ou

mal misturados; lixiviação de óxidos de ferro de armaduras oxidadas; partículas

de solo carreadas pela água de percolação, ou nela dissolvidas.

5.5.7 Eflorescência

A eflorescência é caracterizada por depósitos de sais,

normalmente brancos, que se formam sobre a superfície do concreto. Elas

ocorrem por conta da dissolução dos sais (principalmente hidróxido de cálcio) do

cimento e cal causadas pelas águas de infiltração.

Por si só, a eflorescência pode não ser considerada como um

problema estrutural. Porém, elas podem indicar uma despassivação crescente da

armadura causadas pela perda de alcalinidades. Em barragens de gravidades,

portanto, onde há pouca, ou nenhuma, armação, não é considerado como

http://construindo.org/wp-content/uploads/2014/10/segregação-concreto.jpg

40

problema.

5.5.8 Flechas Excessivas

As flechas excessivas são deslocamentos verticais de lajes ou

vigas acima dos valores normativos recomendados, que podem comprometer a

estabilidade da estrutura ou não.

Elas são causadas, entre outros, por desforma precoce, incêndios,

cargas excessivas, baixo módulo de elasticidade do concreto ou sub-

dimensionamento da peça.

5.5.9 Perda de Aderência entre Concretos (nas Juntas de

Concretagem)

Tal patologia, como descrita pelo próprio nome, pode ser

conhecida através do surgimento de fissura na interface das juntas de

concretagem.

Geralmente, ela ocorre por falta de tratamento do concreto

endurecido antes do lançamento do novo concreto, associada a fenômenos de

retração. Ela pode ser causada, também, no caso onde há uma grande diferença

de idade entre os dois concretos, como em reforços, por falta de adoção de

medidas específicas relativas a reforços.

5.6 ANÁLISE DA ESTRUTURA

A grande maioria das intervenções visando restituir o desempenho

de uma estrutura deve ser precedida de vários estudos e análises da patologia,

do desempenho da estrutura, da necessidade de reforço ou recuperação, entre

outros, atendendo conforme SOUZA & RIPPER (1998):

41

Figura 27 - Hipóteses para reconversão de estruturas com desempenho insatisfatório

Fonte: SOUZA & RIPPER (1998)

Com isso, se a estrutura estiver com um desempenho

insatisfatório pode-se optar por alternativas como recuperar, reforçar, limitar seu

uso ou, ainda, em casos extremos, demolir. Portanto, para realizar um projeto de

reabilitação deve-se ter como principais pontos uma avaliação das condições da

estrutura existente a ser reparada, as soluções cabíveis e proteções adicionais.

De acordo com CÁNOVAS (1988), existem defeitos estruturais

localizados e de pouca importância, que não afetam o restante da estrutura. Deste

modo, a alternativa de reparar a estrutura pode ser feita imediatamente, sem a

necessidade de se esperar resultados de análises e pesquisas. Há, porém, entre

a maioria, defeitos que exigirão um estudo mais detalhado e completo da obra.

A inspeção é uma atividade técnica especializada que abrange a

coleta de elementos, de projeto e de construção, o exame minucioso da

construção, a elaboração de relatórios, a avaliação do estado da obra e as

recomendações, que podem ser de nova vistoria, de obras de manutenção, de

recuperação, de reforço ou de reabilitação da estrutura (HELENE & PEREIRA,

2007).

Tal ação tem como finalidade a determinação, com rigor, da

origem, do mecanismo e dos danos subsequentes, de forma que possa avaliar e

concluir as recomendações mais eficazes. Em termos gerais, de acordo com

42

TUTIKIAN, Bernardo & PACHECO, Marcelo (2013), uma inspeção deve seguir as

seguintes etapas:

Elaboração de uma ficha de antecedentes, da estrutura e do

ambiente, baseado em documentação existente e visita a obra;

Exame visual geral da estrutura;

Levantamento dos danos;

Seleção de regiões para a realização de ensaios, medições, análises

fisioquímicas no concreto, nas armaduras e no ambiente

circundante;

Seleção das técnicas de ensaio, medições, análise mais acurada;

Execução de medições, ensaios e análises fisioquímicas.

Com este intuito, segue um exemplo de uma ficha de avaliação,

apresentada por TUTIKIAN, Bernardo & PACHECO, Marcelo (2013):

43

Formulário

FICHA DE DESCRIÇÃO E ANTECEDENTES DA ESTRUTURA

1. Dados Gerais da Estrutura

1.1. Tipo da Estrutura

( ) Edificação

( ) Indústria

( ) Muro de Contenção

( ) Ponte

( ) Tanque de Armazenameto

( ) Outro: _______________

Descrição básica dos componentes:

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

1.2. Data de construção da estrutura: ___________

1.3. Uso geral da estrutura:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

1.4. Croquis da geometria, coordenadas, orientações e direção do vento indicando o meio de

exposição:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

2. Dados específicos da estrutura

2.1. Propriedade dos materiais:

Tipo de Cimento: _____________________________________________________________________

Tipo de Água: ________________________________________________________________________

Natureza dos Agregados: ______________________________________________________________

2.2. Projeto de concreto:

Resistência característica à compressão: __________________________________________________

Dosagem do Cimento: _________________________________________________________________

Dosagem dos Agregados: ______________________________________________________________

Relação água/cimento: ________________________________________________________________

Uso de Aditivos: ______________________________________________________________________

2.3. Propriedade dos materiais:

Na obra: ____________________________________________________________________________

44

Pré-fabricado: _______________________________________________________________________

Concreto reforçado: ___________________________________________________________________

Tecnologia de fabricação em obras: ______________________________________________________

Método de compactação: _______________________________________________________________

Método de cura: ______________________________________________________________________

3. Histórico de Vida em Serviço da Estrutura

3.1. Data de início de utilização: _______________________________________________________

3.2. Resistência do concreto à compressão na obra: _______________________________________

3.3. Anomalias observadas durante a construção:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3.4. Anomalias anteriormente detectadas:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3.5. Ensaios e manutenção:

Resultados da prova de carga: _________________________________________________________

Inspeções rotineiras: _________________________________________________________________

Ensaios Específicos: _________________________________________________________________

Tipos de Manutenção: ________________________________________________________________

4. Reparações:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

5. Informações adicionais:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Data: _________________________________________________________________

Elaborado por: __________________________________________________________

45

Um diagnóstico bem feito permitirá que, uma vez conhecidos os

objetivos da reabilitação, poderá entrar na etapa de definições e responder as

perguntas mais comuns: O que deverá ser feito? Como deverá ser feito? Em quais

condições será feito? Quais materiais serão utilizados? Qual será a durabilidade

da solução? (HELENE & PEREIRA, 2007)

Para obter mais informações à respeito da patologia, de acordo

com LAPA (2008), devem ser feitos exames complementares: exames em

laboratório e exames “in loco”, divididos em exames destrutivos e não

destrutivos). Para que o exame seja eficaz e seja possível fazer uma análise

crítica dos resultados, o patologista deve reconhecer as limitações, capacidades

de resolução e as possibilidade de erro de cada exame.

Os exames laboratoriais, segundo LAPA (2008), são realizados

com o intuito de:

Determinar as características mecânicas dos materiais,

tais como: resistência à compressão; resistência à

tração; módulo de elasticidade; aderência; resistência à

abrasão e à impactos;

Determinar as propriedades física, tais como:

densidade, permeabilidade, porosidade, absorção de

água, coeficiente de dilatação térmica, condutibilidade

térmica, condutibilidade elétrica;

Verificar e quantificar a presença de elementos ou

compostos químicos, como, por exemplo, cloretos,

sulfetos, sulfatos, óxidos de enxofre;

Os exames “in loco”, conforme LAPA (2008), são divididos em

exames não destrutivos e destrutivos.

Os exames não destrutivos são os seguintes:

Esclerometria (estima a resistência a compressão do

concreto);

Ultrassonografia (verifica a estrutura internamente e

estima a resistência e o módulo de elasticidade do

46

concreto);

Pacometria (avalia o cobrimento e estima o diâmetro

das armaduras);

Sonometria (realiza a verificação de aderência entre

materiais);

Resistividade e potencial eletroquímico (determinam o

potencial de corrosão);

Raios X (verifica a estrutura interna);

Sondagem sônica (realiza a verificação da integridade

do concreto de estruturas enterradas);

Prova de carga (realiza a verificação do comportamento

e do desempenho da estrutura).

Os exames destrutivos são os seguintes:

Extração de corpos de prova (determina a resistência a

compressão, módulo de elasticidade do concreto);

Ensaios de arrancamento (avalia a aderência entre os

materiais e estima a resistência).

Cabe salientar, portanto, a grande importância de uma decisão

adequada no momento de decidir a estratégia de reabilitação estrutural, já que

esta terá total influência nos custos da execução do projeto, da duração da

execução em si, da durabilidade da mesma e da eficácia da reabilitação.

Desta maneira, o tempo investido no estudo da estratégia e na

seleção dos procedimentos, materiais e sistemas serão amplamente

recompensados com uma reabilitação muito eficiente.

O produto final da seleção da estratégia de reabilitação deve ser

precedido de uma redação das especificações de reabilitação, de forma clara,

apropriada, suficiente e precisa. Em particular deve-se especificar como será feita

cada uma das atividades seguintes: limpeza do aço e do concreto, repassivação

da armadura, reparação, reforço e proteção da estrutura. A montagem da

infraestrutura necessária, a organização das operações envolvidas, assim como

47

o controle de qualidade dos trabalhos e controle no recebimento dos materiais

devem ser estudados e colocados por escrito. (HELENE & PEREIRA, 2007)

Porém, a decisão de escolha da estratégia de reabilitação

depende, em grande parte, da opinião e poder decisório do proprietário da

estrutura, o qual, frequentemente, é conduzido a uma decisão que nem sempre é

baseada em considerações técnicas e duráveis. Esta decisão é tomada, muitas

vezes, por fatores de ordem econômico, político e, quase sempre, pelo prazo de

execução desta estratégia. (HELENE & PEREIRA, 2007)

Sendo assim, é obrigação do engenheiro responsável pelo projeto

de reparação apresentar todas as possibilidades de reabilitações sempre ligadas

à durabilidade e custos da mesma, de forma que um leigo possa interpretar as

informações e tomar a melhor decisão para a estrutura.

De acordo com HELENE & PEREIRA (2007), alguns passos

devem ser seguidos antes de definir a intervenção apropriada para a estrutura:

A estrutura deve ser corretamente avaliada e a informação

resultante, produto da avaliação, deve ser completa, sem a

probabilidade de ter incerteza sobre nenhum detalhe que possa

conduzir a uma definição errada do tipo de intervenção ou falha da

mesma;

Avaliar adequadamente as causas da deterioração, sua extensão e

o nível de comprometimento dos elementos estruturais;

Mensurar a vida útil e grau de segurança da estrutura, como o

impacto econômico, social e político da deterioração. Igualmente

deve-se definir a nível de urgência da intervenção, estudando a

probabilidade de colapso total ou de parte da estrutura e a

necessidade de escoramento, isolamento ou até mesmo, em casos

mais graves, a evacuação de pessoas;

Saber os objetivos do proprietário ao decidir intervir na estrutura, se

estes são viáveis técnica e economicamente, se tal reparação pode

ser realizada no prazo estabelecido e com os recursos disponíveis.

Dialogar com o proprietário à respeito da nova vida útil projetada

48

para a estrutura a reabilitar, já que isso dependerá do nível de

intervenção e seu custo, assim como os sistemas e produtos a serem

empregados. De igual modo deverá ser feito uma projeção futura das

cargas, o que definirá a necessidade de aumentar ou não a

capacidade resistente da estrutura.

Verificar se a estrutura cumpre as normas estruturais vigentes, dado

que pode ser necessário uma intervenção que contemple, além da

reabilitação por durabilidade, sua atualização estrutural. A situação

contrária também é muito comum, muitas vezes, em particular

quando são realizadas atualizações sísmicas, a estratégia de reforço

é definida, mas esquece-se de verificar o estado da estrutura no que

se refere à sua durabilidade e, ao começar a execução da

reabilitação, são descobertos danos que obrigam a redefinir o

alcance da intervenção e a modificar o pressuposto.

Se a estrutura tem valor histórico e/ou é patrimônio arquitetônico do

país ou cidade, deve-se definir previamente, em união com as

autoridades, proprietários, restauradores e especialistas em

materiais, a maneira que será feita a restauração, respeitando ao

máximo sua arquitetura e aspectos exteriores, bem como materiais

originais.

Após essa análise, muitas vezes feita de forma minuciosa, e

cumprida essas etapas propostas pelos autores, deve ser feita a escolha certa do

melhor tipo de reforço para a necessidade do proprietário. Porém essa escolha

demanda tempo e pesquisa de cada tipo de material que poderá ser utilizado para

a reabilitação da estrutura.

5.7 MATERIAIS PARA RECUPERAÇÃO, REFORÇO E PROTEÇÃO

Há uma diferença entre reforço e recuperação estrutural. Em

entrevista com a Revista Téchne (2004, Edição 84), o engenheiro Alexandre

Duarte, diretor da Teprem, esclarece:

[...] A diferença é que por recuperação entende-se o retorno da

49

integridade das peças estruturais incluindo a vida útil inicial. Já os

reforços pressupõem a perda da resistência residual, ou seja, a

estrutura não atende mais às solicitações de projeto.

Portanto, deve-se definir se a estrutura passará por reforço,

recuperação, ou por ambos os processos, já que a técnica difere uma da outra.

Quando a solução de reabilitação da estrutura é a recuperação, deve-se atentar

em recompor a geometria das peças.

Deste modo, HELENE (1988) sugere que as causas da patologia,

a patologia em si e a urgência da sua reparação devem ser muito bem definidos

para que a intervenção seja eficaz. Por exemplo, quando a estrutura precisa de

um reparo mais rápido, onde os elementos estruturais têm a necessidade de

resistirem às cargas após algumas horas de execução da reabilitação, a solução

provável é a utilização de sistemas de base epóxi ou poliéster. Porém, quando o

prazo é maior, ou seja, de alguns dias, o mais conveniente é se utilizar

argamassas ou grautes de base mineral. Já em casos de condições normais de

solicitação, ou seja, pelo prazo superior ou igual a vinte e oito dias para que a

estrutura esteja hábil a resistir aos esforços, os materiais podem ser argamassas

e concretos adequadamente dosados.

A quantidade oferecida de materiais hoje em dia no mercado é

muito grande e, permanentemente, novos produtos e modos de intervenções são

lançados. Segundo Mailvaganam (1991 apud HELENE, 1992, p. 213), entre 1970

e 1990 houve um crescimento no número de materiais disponíveis para

reabilitação nos Estados Unidos de 30% a 50% maior que o crescimento na

construção civil de novos empreendimentos, nesse mesmo período.

Portanto, como há inúmeros materiais disponíveis no mercado,

apresenta-se, a seguir, uma proposta de classificação e organização dos

produtos destinados à proteção, reparo e reforço de estruturas de concreto:

5.7.1 Concreto

O concreto, de acordo com HELENE (1992), é o material

tradicionalmente usado em reparos e reforços de estruturas de concreto armado.

50

Segunde o autor, a grande maioria das vezes sua confecção requer um traço

especialmente formulado que altere para melhor algumas de suas características

naturais. Por exemplo, pode ser necessário obter altas resistências iniciais, leves

e controladas expansões, ausência de retração de secagem, baixa

permeabilidade, elevada aderência ao substrato e outras propriedades

normalmente obtidas à custa do emprego de aditivos e adições tais como

plastificantes, redutores de água, impermeabilizantes, escória de alto forno, cinza

volante, microssílica e, via de regra, baixa relação água/cimento.

Porém, a alternativa de executar tal concreto, quando dosado em

canteiro de obras, não é viável. Apenas o é em locais onde há um grande volume

de concreto a ser utilizado e haja assistência técnica e orientação permanente de

pessoas especializadas em tecnologia do concreto.

O sucesso do reparo depende da boa aderência entre o concreto

novo e o velho e da capacidade de transferência de tensões entre os mesmos.

Algumas vantagens são dependentes da correta combinação do ângulo da junta

e a forma de preparação da superfície. Características como resistência e módulo

de elasticidade do concreto velho devem ser consideradas ao se projetar o

concreto novo.

Segundo COSENZA (1998) e SHEHATA & TEIXEIRA JÚNIOR

(1997) casos práticos de reconstituição de pilares e consolos danificados

estudados pelos autores que ensaiaram, respectivamente, modelos através da

remoção total do concreto danificado e das armaduras existentes, substituindo-

os por concreto e armadura semelhantes aos originais. Nos dois trabalhos

conseguiu-se observar que o comportamento em serviço e na ruptura das peças

reparadas foi similar ao comportamento original, entretanto tendo como ponto

fraco, a região de ligação entre concreto novo e o existente.

Deste modo, os autores COSENZA e SHEHATA & TEIXEIRA

JÚNIOR sugerem que a preparação adequada das superfícies de ligação é

primordial para o bom desempenho das peças reconstituídas. De acordo com

COSENZA (1998, apud REIS, 2001) é sugerido o uso de aditivos expansores para

melhoria das condições de concretagem.

51

5.7.2 Aditivos

Aditivos são utilizados, especialmente, para melhorar as

propriedades das argamassas e concretos, tanto no estado fresco quanto

endurecido. Podem ser considerados como aditivos, segundo HELENE (1992),

todo produto adicionado até o máximo de 5% em relação à massa de cimento.

Acima dessa porcentagem deve ser considerado como adição e ter tratamento

distinto.

De acordo com J. Calleja (1984 apud SOUZA & RIPPER, 1998) os

aditivos são produtos que, acrescentados aos aglomerantes no momento de sua

elaboração, e em condições adequadas, nas formas convenientes e nas doses

precisas, têm por finalidade modificar ou implementar, em sentido positivo e em

caráter permanente, certas propriedades do conglomerado, para seu melhor

comportamento em todos ou em algum aspecto, tanto no estado fresco como

endurecido.

Segundo SOUZA & RIPPER (1998), como normas gerais para

emprego de aditivos na confecção de concretos:

Sempre que possível, deve-se evitar o emprego de aditivos,

procurando obter, sem este recurso, um concreto com as

propriedades desejadas;

Quando houver a necessidade inevitável de se utilizar aditivos, por

quaisquer circunstâncias particulares, deverão ser realizados,

previamente, os ensaios necessários, sendo efetuado rigoroso

controle na sua dosagem, de forma a não existir nenhuma

incompatibilidade entre os aditivos e o aglomerante empregado;

Os aditivos devem ser protegidos de maneira adequada; assim, se

estão em pó, devem ser conservados em lugares secos, evitando a

possível formação de torrões por efeito da umidade, o que

acarretaria alterações nas suas propriedades; se em estado líquido,

devem ser protegidos do calor e agitados antes do seu emprego,

para evitar que as sedimentações que porventura se tenham

produzido tirem a sua uniformidade;

52

Devem ser tomados precauções para que se tenha uma mistura

uniforme do aditivo em toda a massa de concreto, já que a falta de

homogeneidade poderá ocasionar efeitos indesejáveis;

O emprego de vários aditivos em um único traço de concreto

pode provocar o aparecimento de problemas patológicos, devidos a

uma possível incompatibilidade da mistura.

5.7.3 Argamassas Poliméricas

As argamassas poliméricas são aquelas formadas à base de

cimento Portland modificadas com polímeros e agregados com graduação

adequada desenvolvida com aditivos e adições com a função de ter propriedades

especiais, como, por exemplo, baixa permeabilidade, boa resistência a esforços

mecânicos, boa resistência à abrasão, melhor aderência em superfícies de

concreto velho, entre outros.

Tais argamassas podem ser formuladas com resinas acrílicas do

tipo metil metacrilato, estireno-butadieno, com resinas à base de PVA, resinas

epoxídicas, resinas fenólicas, resinas orgânicas, entre outras. Porém, para cada

uma delas existem algumas restrições como, por exemplo, quando o polímero é

à base de PVA, que confere à argamassa baixa resistência à umidade e à ação

agressiva do ambiente.

De acordo com SOUZA & RIPPER (1998) as mais utilizadas no

Brasil são as resinas epoxídicas, derivadas do petróleo, resultantes da

combinação da epocloridina e do bifenol. De acordo com as proporções utilizadas

de cada um destes componentes, torna-se possível a obtenção de resinas com

diferentes propriedades, principalmente no que diz respeito a densidade e peso

molecular.

Ela é amplamente usada no nosso país porque a utilização deste

polímero é restringida à temperatura. Por exemplo, a temperaturas inferiores a 10

graus Celsius o processo de polimerização pode não acontecer, já quando as

temperaturas são elevadas (acima de 50 graus Celsius) o mesmo se torna

plástico, perdendo a rigidez.

53

5.7.4 Grautes à Base de Cimento

O graute pode ser definido como um concreto com agregados

finos, de alta fluidez e de baixa retração. Tais características o fazem eficaz para

preencher cavidades e lugares onde não é possível o uso de vibradores para

adensar o mesmo.

O graute de cimento, segundo HELENE (1992), é constituído por

cimento Portland comum (classe 32 ou 40), composto (32 ou 40) ou de alta

resistência inicial (CP V-ARI), agregados de granulometria adequada, aditivos

expansores e aditivos superplastificantes.

Os grautes à base de cimento, também chamados de grautes

minerais, de acordo com OLIVEIRA, Paulo; OLIVEIRA, Roberto; TULA, Leonel

(2002), podem ser classificados pelo tamanho do agregado:

Grautes injetáveis: agregado muito fino: partículas menores que 75

micrômetros;

Grautes de argamassa: agregado miúdo: máxima característica

menor ou igual a 4,8 milímetros;

Grautes de microconcreto: pedrisco ou brita 0: dimensão máxima

característica menor ou igual a 9,5 milímetros;

Grautes de concreto: com adição de até 30% de brita 1: dimensão

máxima característica menor ou igual a 19 milímetros.

De acordo com HELENE (1992), por suas características de

fluidez, boa aderência, baixa retração e alta impermeabilidade, este tipo de graute

é conveniente para reparos em locais de acesso difícil ou em casos de seções

densamente armadas.

5.7.5 Argamassas e Grautes Orgânicos

As argamassas e grautes orgânicos são, segundo HELENE

(1992), aquelas formuladas com resinas orgânicas cuja aglomeração e

resistência do conjunto é dada pelas reações de polimerização e endurecimento

54

dos componentes das resinas, em ausência de água. Pode-se adicionar, também,

o cimento Portland na composição do produto completando a distribuição

granulométrica e preenchendo os vazios da areia, porém atua apenas como

inerte.

As características principais deste material são a elevada

resistência mecânica e química, apropriadas para ambientes altamente

agressivos ou aqueles onde são exigidos alto desempenho dos reparos, reforços

e proteções.

Por ter elevada aderência ao substrato e baixo módulo de

deformação longitudinal, eles são mais indicados para uso em pequenos volumes

e espessuras. Razão tal que é motivada, também, em função do custo das

resinas, derivadas do petróleo. De acordo com o engenheiro José Eduardo

Granato em entrevista revista Téchne (Ed. 107, 2006), um graute de base

orgânica chega a ser até 20 vezes mais caro que um de base cimentícia.

Outra desvantagem deste graute, explica o engenheiro Paul Horst

Seiler em entrevista à revista Téchne (Ed. 107, 2006), é que a partir de 80 graus

Celsius a matriz começa a deteriorar-se e o material perde suas propriedades

mecânicas, ou seja, em situações de incêndio ela se torna totalmente ineficaz.

5.7.6 Argamassas à Base Epóxi

Tais argamassas e grautes à base epóxi geralmente são

fornecidas em dois ou três componentes: a resina (epóxi), o endurecedor (amina

e/ou poliamidas) e agregados selecionados.

De acordo com HELENE (1992) recomenda-se que atendam às

seguintes normas americanas: “ASTM C 395. Standart Specification for Chemical-

Resistant Resin Mortars”, “ASTM C 399. Standart Practice for Use of Chemical -

Resistant Resin Mortars” e “ASTM C 658. Standart Specification for Resin

Chemical-Resistant Grouts”, e à norma britânica: “BSI CP 3003: Part 5: 1966.

Epoxide resins”.

Suas principais características, declara HELENE (1992), é que

tais argamassas possuem excelente resistência a ácidos não oxidantes e álcalis,

55

também boa resistência a alguns solventes orgânicos, ótimas propriedades

físicas e mecânicas, além de muito boa aderência a vários tipos de superfícies.

Deste modo, como tal resina tem alto poder de aderência ao concreto e ao aço,

este tipo de argamassa pode ser utilizado para reparos superficiais, para

cobrimento de barras adicionais, ancoragem de chumbadores e, por ser

tixotrópica, pode ser aplicada até mesmo na vertical.

Porém, são atacados por ácidos oxidantes e alvejantes e sua

resistência térmica não supera os 70 graus Celsius.

5.7.7 Argamassas à Base Resinas Poliéster ou Estervinílica

Esta argamassa, segundo SOUZA & RIPPER (1998), apresenta

pequeno tempo de cura, com boa resistência inicial, alta resistência a ataques de

produtos químicos, elevada aderência ao substrato, baixa retração e, quando são

à base estervinílica, há a possibilidade do mesmo ser empregado em

temperaturas superiores a 100 graus Celsius.

Porém o custo deste produto é muito elevado, e o máximo

benefício é alcançado quando a estrutura precisa resistir às cargas logo após a

execução do reparo (22 horas, conforma SOUZA & RIPPER (1998)).

5.7.8 Argamassas de Base Furânica

De acordo com SOUZA & RIPPER (1998), essas argamassas são

produtos à base de resinas furânicas líquidas, sendo o catalisador e agregados a

base de sílica, carbono, barita ou coque pulverizado. Tal produto tem todos as

propriedades semelhantes às de base estervinílica, conforme descrito

anteriormente, com uma vantagem de poder ser utilizado em termperaturas de

até 200 graus Celsius.

5.7.9 Argamassas à Base Fenólica

As argamassas e grautes à base fenólica, segundo HELENE

56

(1992), são constituídas por aglomerantes de resina fenolformaldeído com fíleres

(sílica, carbono, coque pulverizado ou barita) contendo um catalisador ácido.

Esse tipo de argamassa apresenta resistência elevada a

ácidos minerais e sais inorgânicos, bem como soluções levemente oxidantes e a

temperaturas elevadas (em torno de 175 graus Clesius), conforme CÁNOVAS

(1988).

5.7.10 Adesivos

A função deste material, conforme o próprio nome já diz, é o de

unir, ou seja, elevar a aderência entre materiais a elementos estruturais já

existentes. Hoje em dia, os adesivos disponíveis no mercado são aqueles à base

de apóxi, PVA e acrílico.

Segundo SOUZA & RIPPER (1998), os adesivos de base apóxi

são polímeros formulados através de dois componentes: monômero e catalisador.

Quando misturado, o material apresenta uma boa viscosidade durante um

determinado tempo, depois endurece e se solidifica, o que lhe dá elevada

resistência mecânica. Tal mistura, entre esses dois componentes, deve ser feita

manualmente ou com um agitador mecânico até que o material fique homogêneo.

Os adesivos à base de acetato de polivinila – polímero vinílico,

comumente chamado por PVA – apresenta boa resistência ao intemperismo,

utilizado muito, na construção civil, em tintas, revestimento e membranas

impermeabilizantes, e tem como principal aplicação a confecção de argamassa,

pois, quando diluídos na água de amassamento, passam a ter uma melhor

aderência sobre os substratos.

Já os adesivos de base acrílica apresentam uma melhora na

elasticidade, reduzindo consideravelmente as fissuras de retração, melhora na

aderência e trabalhabilidade quando utilizados em argamassa.

5.7.11 Produtos para Ancoragem e Emendas de Barras De Aço

Os materiais utilizados para ancorar as barras de aço são, em

57

geral, de base polimérica ou à base de cimento, e têm como principais

características a pega rápida e capacidade de se expandir. Eles são disponíveis

tanto para mistura “in loco”, no canteiro de obras, quanto em forma de cartuchos

prontos.

Já para emendar as armaduras de aço os materiais mais utilizados

são dois tipos de luvas de aço, as quais, segundo um dos fabricantes,

PROTENDE, obedecem as normas nacionais NBR 6118 (Projeto de estruturas de

concreto — Procedimento), NBR 7480 (Aço destinado a armaduras para estruturas

de concreto armado) e NBR 8548 (Barras de aço destinadas a armaduras para

concreto armado com emenda mecânica ou por solda - Determinação da resistência

à tração - Método de ensaio).

Uma dessas duas luvas é executada com a utilização de uma

prensa hidráulica, acionada por uma bomba elétrica. Através dessa prensagem,

a luva é deforma, comprimindo-a sobre a barra. Este procedimento, segundo um

dos fabricantes deste material, é bem simples e executado em 2 estágios:

“inicialmente é prensada metade da luva na extremidade de uma barra solta, e,

em seguida, encaixada a outra metade numa barra já concretada, concluindo-se,

então, a prensagem da luva “in loco”. É possível, ainda, a emenda de barras com

diferentes bitolas com a utilização de redução, produzidas sob encomendas.

Figura 28 - Exemplo de emenda de barras de aço com luva prensada

Fonte: http://www.protende.com.br/newsite/tabelas/emendasdebarra.htm

http://www.protende.com.br/newsite/tabelas/emendasdebarra.htm

58

Quadro 4 - Quadro para execução de emenda com luva prensada

DIÂMETRO NOMINAL DA

BARRA (mm)

DIMENSÃO DA LUVA APÓS PRENSAGEM

(mm)

ESPAÇAMENTO MÍNIMO (mm)

DIÂMETRO COMPRIMENTO D H

12,5 21 75 71 84

16 26 95 73 100

20 32 117 76 110

25 42 148 80 128

32 54 190 99 178

40 64 233 105 200


Figura 29 - Materiais para prensagem da luva para emenda entre barras de aço

Fonte: www.rudloff.com.br/downloads/catalogos/luvas-catalogo_completo-revA-peq.pdf

Já o outro tipo de luva, a emenda é feita através de duas luvas

rosqueadas internamente em uma das extremidades e mais um pino de ligação

rosqueado externamente. As extremidades sem rosca são prensadas nas barras

de aço com a utilização da prensa hidráulica e o pino deve estar disposto entre


http://www.rudloff.com.br/downloads/catalogos/luvas-catalogo_completo-revA-peq.pdf

59

as armaduras de aço para obter a continuidade entre as luvas.

Figura 30 - Sequência de montagem da emenda com luva rosqueada

Fonte: www.rudloff.com.br/downloads/emendas-mecanicas/catalogo-emendas-barras-de-

aco-2011-01.pdf

Quadro 5 - Quadro para execução de emenda com luva rosqueada

DIÂMETRO NOMINAL DA

BARRA (mm)

COMPRIMENTO DO CONJUNTO

(mm)

COMPRIMENTO DO PINO (mm)

DIÂMETRO MÁXIMO DO CONJUNTO

(mm)

12,5 125 40 25,4

16 155 50 28,6

20 185 60 34,9

25 225 70 44,5

32 275 90 57,2

40 335 110 69,9


5.7.12 Concretos e Argamassas de Pega / Endurecimento Rápido

Muitas vezes há a necessidade de reparos rápidos e que, depois

de reabilitada, a estrutura deve estar apta para resistir aos esforços, como, por

exemplo, em retomada de produção em indústrias ou a liberação do tráfego.

Os produtos, de acordo com HELENE (1992), podem ser

formulados com cimentos aluminosos, com base na reação do magnésio com

http://www.rudloff.com.br/downloads/emendas-mecanicas/catalogo-emendas-barras-de-aco-2011-01.pdf

http://www.rudloff.com.br/downloads/emendas-mecanicas/catalogo-emendas-barras-de-aco-2011-01.pdf


60

fosfatos ou, até mesmo, com materiais de base sulfato de cálcio. O inconveniente,

porém, é que o primeiro perde parte da resistência obtida inicialmente devido às

transformações biológicas dos cristais de aluminatos.

5.7.13 Exemplos de Materiais Existentes no Mercado

Segue, de acordo com HELENE (1992) e SOUZA & RIPPER

(1998), quadro adaptado dos materiais e sistemas para reparo, reforço e proteção

de estruturas de concreto:

Quadro 6 - Materiais e sistemas de reparo e reforço de estruturas de concreto

Material Produto Principais

Características Aplicação

Concreto ___

Elevado módulo de elasticidade, baixa aderência, resistência e durabilidade variáveis

Grandes volumes

Concreto projetado

LOKCRETE

Homogeneidade da mistura, baixa reflexão, boa aderência, elevada resistência

Via seca e via úmida

Microconcreto

RENDEROC LA

Fluido, auto adensável, retração compensada, boa aderência, elevada resistência final, baixa permeabilidade

Reparos e reforços em elementos estruturais com espessuras de 25 mm a 300 mm

PATCHROC

Retração compensada, boa aderência, elevada resistência inicial e final, baixa permeabilidade, liberação rápida (2h)

Reparos e reforços em elementos estruturais com espessuras de 10 mm a 50 mm

Fonte: HELENE (1992)

61




Aditivo acelerador de pega

QUICKSOCRETE SPRAYSET SUPER

Isento de cloreto, redutor de reflexão

Concreto projetado via seca ou úmida

Aditivo acelador de endurecimento

CONPLAST NC

Aumenta resistências iniciais

Necessidade de desforma rápida ou colocação rápida em serviço

Aditivo retardador CONPLAST R

Permite maior tempo de manuseio do concreto e argamassas

Ideal para reparos trabalhosos e demorados

Aditivo plastificante CONPLAST P509

Aumenta a fluidez e reduz a relação água/cimento para uma mesma consistência

Argamassas e concretos em geral

Aditivo super-plastificante

CONPLAST SP430

Aumento acentuado de fluidez e redução da relação água/cimento

Concreto fluido, para concretagem em locais com alta densidade de armaduras e lançamentos difíceis ou espaciais

Aditivo expansor CONBEX 100

Pode aumentar os efeitos deletérios da retração

Preenchimento de cavidades onde não pode haver retração

Aditivo impermeabilizante

VEDAX

Reduz a absorção de água por capilaridade

Argamassas de revestimento impermeabilizante

Argamassa polimérica base cimento

RENDEROC FC2

Fácil acabamento superficial, retração compensada, tixotrópica, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Revestimentos e acabamentos superficiais em espessuras de 0,5 mm a 3 mm


62




Argamassa polimérica base cimento

RENDEROC S2

Baixa retração, tixotrópica, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Reparos superficiais e revestimentos de componentes estruturais em espessuras de 5mm a 25 mm

RENDEROC HB2

Retração compensada, tixotrópica, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Reparos superficiais e revestimentos de componentes estruturais em espessuras de 10 mm a 50 mm

Argamassa base cimento

RENDEROC TG

Retração compensada, tixotrópica, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Reparos localizados e revestimentos de componentes estruturais com espessura de 10 mm a 50 mm

RENDEROC RG

Retração compensada, fluido, auto-adensável, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Reparos e reforços estruturais em espessuras de 20 mm a 60 mm

SHIM SET

Retração compensada, consistência seca, boa aderência, elevada resistência, baixa permeabilidade

Reparos em componentes estruturais pelo sistema conhecido por "Dry Pack"

Graute base cimento

CONBEXTRA P

Bombeável, retração compensada, fluido

Injeção de bainhas de cabos de protensão e preenchimento de cavidades de 10 mm a 40 mm

CONBEXTRA GP

Elevada resistência inicial e final, retração compensada, fluido, auto-adensável

Fixação de equipamentos, trilhos, monovias e preenchimentos de cavidades de 20 mm e 60 mm

CONBEXTRA LA

Expansão controlada, fluido, auto-adensável

Fixação de equipamentos, trilhos, monovias e preenchimentos de grandes cavidades com espessuras de até 300 mm


63




Graute base cimento

FOSGROUT

Retração compensada, fluido, auto-adensável

Fixação de equipamentos, trilhos, monovias e preenchimentos de cavidades de 20 mm e 60 mm

CONBEXTRA UW

Elevada coesão, não retrátil, bombeável, auto-adensável

Reparos e reforços submersos com espessuras de 20 mm a 60 mm

Argamassa base epóxi NITOMORTAR S

Tixotrópica, elevada resistência à compressão, à abrasão, e à ação de produtos químicos, elevada aderência ao concreto

Reparos de componentes estruturais, pisos, tanques, onde haja necessidade de liberação rápida (24h) ou de elevada resistência química

Argamassa base poliéster

NITOMORTAR PE

Elevada resistência inicial, baixa retração, elevada resistência a produtos químicos

Reparo de componentes estruturais, pisos, tanques, rejuntamento de cerâmica antiácida, onde haja necessidade de liberação rápida (2h) ou elevada resistência química em espessuras de 2 mm a 15 mm e área menor que 0,25 m²

Argamassa base furânica

NITOMORTAR FU

Resistente a temperaturas de trabalho de até 200 °C, baixa retração, elevada resistência a produtos químicos

Rejuntamento de cerâmicas e lajotas antiácidas em espessuras de até 15 mm

Argamassa base estervinílica

NITOMORTAR EV

Resistente a temperaturas de trabalho de até 115 °C, baixa retração, elevada resistência a produtos químicos

Rejuntamento de cerâmicas e lajotas antiácidas em espessuras de até 15 mm

Graute base epóxi

CONBEXTRA EPLV

Auto-adensável, elevada fluidez e baixa viscosidade

Injeção de fissuras de abertura de 0,3 mm a 9 mm

CONBEXTRA EPS

Auto-adensável, fluido, excelente aderência, elevadas resistências mecânicas e químicas.

Reparos, reforços de componentes estruturais ou chumbamento de equipamentos sujeitos a elevadas vibrações, em espessuras de 10 mm a 40 mm


64




Graute base epóxi CONBEXTRA EPL

Auto-adensável, fluido, excelente aderência, elevadas resistências mecânicas e químicas.

Reparos, reforços de componentes estruturais ou chumbamento de equipamentos sujeitos a elevadas vibrações, em espessuras de 35 mm a 70 mm

Adesivos

NITOBOND AR

Requer substrato úmido, adere ao concreto. Base acrílica

Ponte de aderência concreto velho/novo ou argamassa em reparos superficiais

NITOBOND SBR

Requer substrato úmido, adere ao concreto. Base estirenobutadieno

Ponte de aderência concreto velho/ concreto fresco em reparos superficiais

NITOBOND HAR

Requer substrato úmido, adere ao concreto. Base estirenobutadieno e acrílico

Ponte de aderência concreto velho/ concreto fresco para reparos estruturais de até 50 mm de espessura

NITOBOND EP

Requer substrato seco, adere ao concreto e ao aço, baixa viscosidade, aplicado a pincel. Base epóxi

Ponte de aderência concreto velho/ concreto fresco ou concreto/aço ou aço/concreto em reparos estruturais

NITOBOND EPD

Requer substrato seco, adere ao concreto e ao aço, alta viscosidade. Base epóxi

Ponte de aderência aço/ concreto velho, formulado para unir chapas metálicas ao concreto como reforço estrutural

NITOBOND EPPL

Requer substrato seco, adere ao concreto e ao aço, baixa viscosidade, aplicado a pincel, pega lenta. Base epóxi

Ponte de aderência concreto/ concreto ou concreto/ aço em reparos estruturais trabalhosos e demorados

NITOBOND EPMF

Requer substrato seco, adere ao substrato e ao aço, média viscosidade. Base epóxi

Ponte de aderência concreto/ concreto ou concreto/ aço em reparos estruturais


65




Adesivos

NITOPRIMER 25

Requer substrato seco, adere ao concreto e ao aço. Base epóxi

Ponte de aderência concreto velho/ argamassas base epóxi, poliéster ou poliuretano

NITOPRIMER S

Requer substrato seco, adere ao aço. Base epóxi

Ponte de aderência aço/ argamassas base epóxi, poliéster ou cimento

NITOPRIMER EV

Requer substrato seco, adere ao concreto. Base estervinílica

Ponte de aderência concreto velho/ argamassas de base estervinílica

Primer para armadura NITOPRIMER Zn

Requer armaduras secas e limpas, adere e protege a armadura, alto teor de zinco

Proteção da armadura contra corrosão por um processo de ânodo de sacrifício

Ancoragem

LOKSET S

Fluido, elevada resistência, mecânica e química, rápido endurecimento. Base poliéster

Ancoragem de barras de espera, tirantes e chumbadores

LOKSET P

Tixotrópico, elevada resistência mecânica e química, rápido endurecimento. Base poliéster


CARTUCHO LOKSET

Elevada resistência mecânica e química, vários tempos de pega. Base poliéster


CARTUCHO COMBEXTRA

Locais úmidos, elevada resistência mecânica. Base cimento


Argamassa de pega rápida

RENDEROC PLUG

Alta resistência e baixa idade, liberação após alguns minutos. Base cimento

Tamponamento de vazamentos de água por fissuras ou furos


66

5.8 TÉCNICAS USUAIS PARA RECUPERAR E REFORÇAR ESTRUTURAS DE

CONCRETO

Conforme já explicado, para que a reabilitação da estrutura seja eficaz

em todos os quesitos, deve-se fazer uma boa análise das origens da patologia e

estudos detalhados dos efeitos produzidos pela mesma. Depois de definidos estes

dois pontos o próximo passo é o da escolha da melhor técnica, que inclui a cuidadosa

seleção dos materiais e equipamentos a serem empregados e, até mesmo, a mão-de-

obra necessária para a execução do serviço.

Previamente, os serviços de reabilitação, sempre requerem uma

elaboração de trabalhos de cálculo estrutural, e nesta etapa estão considerados os

cálculos derivados da necessidade de alteração na funcionalidade da estrutura –

aumento da carga de utilização, por exemplo – ou, até mesmo, serviços em casos de

danificação da estrutura, onde o reforço estará inserido nos trabalhos de recuperação.

De acordo com SOUZA & RIPPER (1998), é importante lembrar que

a necessidade de recurso prévio de cálculo deve ser feita em todas as circunstâncias.

O que muitas vezes acontece, diz ele, é que os próprios profissionais, para não dizer

os contratantes (donos de obra), consideram que tal proceder não é necessário em

casos em que o reforço estará inserido nos trabalhos de recuperação, isso, ressalta o

autor, porque só a partir do cálculo poderão ser estabelecidos elementos básicos para:

Definição precisa das peças da estrutura em que será

necessário proceder-se ao reforço – e a extensão desta

intervenção – e daquelas em que será suficiente apenas a

recuperação, entendendo-se como tal a reconstituição das

características geométricas, de resistência e desempenho

originais;

Determinação da capacidade resistente residual da estrutura,

ou da peça estrutural, e, consequentemente, definição do tipo,

intensidade e extensão do reforço necessário;

Indicação da necessidade ou não da adoção de procedimentos

de escoramento durante os trabalhos;

Avaliação do grau de segurança em que se encontra a

67

estrutura, antes, durante e depois da execução do reforço;

Escolha da técnica a utilizar;

Determinação das tarefas necessárias e das quantidades reais

de trabalho a realizar, isto é, definição do custo real da

empreitada, em conjunto com os elementos da inspeção

técnica realizada.

O orçamento final de serviços de recuperação ou reforço estrutural é

intimamente ligada à solução de projeto adotada para a execução da mesma,

considerando nesta etapa os cálculos, metodologias, especificações de materiais e

trabalhos complementares, como escoramentos e andaimes, por exemplo, que muitas

vezes podem inviabilizar economicamente a obra.

A estrutura em si pode apresentar patologia em vários graus

evolução. Quando os serviços a serem executados nesta intervenção não implicarem

introdução de materiais com a finalidade de aumentar ou de reconstituir a capacidade

resistente da estrutura, tal trabalho é chamado de recuperação ou reparo da estrutura,

sendo chamado de reforço em caso contrário.

De acordo com COMITÉ EURO-INTERNACIONAL DU BETÓN.

Bulletin d’information nº 162 – Assessment of Concrete Structures and Design

Procedures for Up-grading (1983, apud SOUSA, 2008), para caracterizar o tipo de

intervenção deve-se calcular o coeficiente de capacidade, , definido pela expressão:

= R'd

Sd

onde Sd representa o valor de cálculo do esforço atuante na estrutura e R'd

corresponde ao valor de cálculo do esforço resistente residual do elemento. A tomada

de decisão é baseada nos critérios indicados no Quadro abaixo:

68

Quadro 12 - Relação entre coeficiente de capacidade e o grau de intervenção

Coeficiente de

capacidade, Modo de intervenção

≥ 1 Não reforçar

2/3 << 1 Reparar e eventualmente reforçar

1/2 << 2/3 Reforçar

≤ 1/2 Demolir

Fonte: SOUSA (2008)

Segundo SOUZA & RIPPER (1998), os serviços de reparos podem

ser classificados em reparos rasos ou superficiais, reparo semiprofundos e reparos

profundos, sendo que os reparos rasos são classificados de acordo com a área em

que se está a intervir – em pequenas ou em grandes áreas. O meio de intervenção e

os materiais utilizados para o reparo dependerão do tipo e da extensão dos danos e

de fatores econômicos.

São considerados reparos rasos ou superficiais, segundo SOUZA &

RIPPER (1998), aqueles em que a profundidade para o reparo é inferior a 2,0 cm,

sendo considerados em pequenas área os que forem executados em superfícies de

até 15 cm², e em grandes áreas os demais.

Já os semiprofundos são aqueles cuja profundidade está entre 2,0 e

5,0 cm, o que, normalmente, ultrapassa o cobrimento e atinge as armaduras. De

acordo com SOUZA & RIPPER (1998), ao redor da armadura a ser substituída deverá

ser feita uma limpeza de 2,0 a 3,0 cm de profundidade.

O reparos profundo, diz SOUZA & RIPPER (1998), são aqueles que

atingem profundidade superiores a 5,0 cm. Para que tal serviço posse ser executado,

as cavidades deverão ser cuidadosamente preparadas, removendo-se todo o material

danificado até que o concreto íntegro seja atingido

A seguir serão abordadas as técnicas, em termos de materiais e

intervenções mais comumente utilizadas, para execução de serviços de recuperação

e reforço de estruturas de concreto armado, juntamente com o tipo de patologias que

este tipo de intervenção abrange.

69

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de

estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. 238 p.

BODNAR, Paula Cristina – Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao

Departamento de Estruturas da Universidade Estadual de Londrina. Reforço em

Vigas de Concreto Armado com a Utilização de Polímero Reforçado com Fibra

de Carbono – Levantamento Bibliográfico com Estudo de Caso. Londrina, 2012.

CÁNOVAS F. Manuel. Patologia e Terapia do concreto armado. São Paulo: Pini,

1988. Coordenação técnica L. A. Falcão Bauer; tradução de M. Celeste Marcondes,

Carlos Wagner Fernandes dos Santos, Beatriz Cannabrava.

COSENZA, C. H. Estudo Experimental da Resistência e da Deformabilidade de

Pilares de Concreto de Alta Resistência, na Flexão Normal Composta, tendo

sido Recuperados e Reconstituídos com Concreto da Mesma Natureza. Belo

Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais, 1998. 242p. Dissertação

(Mestrado em Engenharia de Estruturas – DEES).

HAYES, David Michael. Characterization and Modeling of a Fiber-Reinforced

Polymeric Composite Structural Beam and Bridge Structure for Use in the

Tom's Creek Bridge Rehabilitation Project. 1998. 134 f. Dissertação (Mestrado) -

Curso de Engineering, Engineering Mechanics, Virginia Polytechnic Institute And

State University, Blacksburg, 1998.

HELENE, P. R. L. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de

concreto. 2.ed. São Paulo, 1992.

HELENE, Paulo & PEREIRA, Fernanda (Ed.). Rehabilitación y Mantenimiento de

Estructuras de Concreto. Bogotá, Colombia, SIKA, 2007. 600 p. ISBN 85-60457-

00-3

HELENE, Paulo. Estructuras de Concreto. Proyectar para La Durabilidad. Bogotá,

Seccional Colombiana del American Concrete Institute ACI, Publicación Técnica,

70

2001. 8p

LAPA, José Silva – Monografia apresentada como requisito para obtenção de título

de especialização em Construção Civil da Universidade Federal de Minas Gerais.

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