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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA FABIANO SOUZA DE CARVALHO STEPHANI WOLFF CYRILLO INVESTIGAÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO Tubarão 2018
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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
FABIANO SOUZA DE CARVALHO
STEPHANI WOLFF CYRILLO
INVESTIGAÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO
Tubarão
2018
FABIANO SOUZA DE CARVALHO
STEPHANI WOLFF CYRILLO
INVESTIGAÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao Curso de Engenharia Civil da Universidade
do Sul de Santa Catarina como requisito parcial
à obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador: Profº Rennan Medeiros
Tubarão
2018
Dedicamos esta, bem como todas as demais conquistas,
Aos nossos pais, nossos companheiros de vida e filhos,
por toda paciência e confiança para nunca desistirmos dos nossos sonhos e
Aos nossos irmãos e amigos, que fizeram parte de nossa jornada.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus pela coragem e determinação concedida a nós.
Aos nossos amores, por toda paciência e confiança para nunca desistirmos dos
nossos sonhos.
A Todos nossos professores, em especial nosso orientador Rennan Medeiros, por
todo o apoio acadêmico e científico demonstrado ao longo do curso e principalmente pela
atenção durante este trabalho.
Aos proprietários da edificação, pela oportunidade de desenvolver nosso trabalho
acadêmico em suas dependências.
Aos nossos amigos de infância, de faculdade e de trabalho com quem convivemos
ao longo do curso e contribuíram de alguma forma para nossa formação.
E, por fim, a todos aqueles que nos ajudaram, direta ou indiretamente, para a
conclusão deste trabalho.
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo apresentar três entre as diversas técnicas de
reforço estrutural. Sendo elas: fibras de carbono, graute e concreto projetado. Foram feitas
análises de eficiência de cada método e um planejamento de execução de cada técnica. Ambas
as técnicas são simples e eficazes, desde que projetadas e executadas por profissionais
experientes e qualificados nesta área. Também foi feito um criterioso comparativo entre a base
teórica do método executivo utilizando a argamassa graute com técnica de graute utilizada por
um técnico responsável em uma obra residencial situada no município de Imbituba-SC. Este
método possui como uma de suas vantagens a velocidade de execução e o tempo curto para que
a estrutura possa entrar novamente em serviço, sendo ideal para reforçar estruturas onde o
tempo é um fator significativo. Além disso, destacou-se as mais recorrentes patologias prediais
em estruturas, oriunda de movimentação estrutural e agressão ambiental.
Palavras-Chave: patologias, reforço estrutural, fibras de carbono, graute, concreto projetado.
ABSTRACT
The present work has as objective to present three among the several techniques of
structural reinforcement. These are: carbon fibers, grates and projected concrete. Efficiency
analyzes of each method and an execution planning of each technique were performed. Both
techniques are simple and effective as long as they are designed and executed by experienced
and qualified professionals in this area. It was also made a comparative criterion between the
theoretical basis of the executive method using the graute mortar with grating technique used
by a responsible technician in a residential project located in the municipality of Imbituba-SC.
This method has as one of its advantages the speed of execution and the short time for the
structure to come back into service, being ideal to reinforce structures where time is a significant
factor. In addition, we highlight the most recurrent structural pathologies in structures,
originating from structural movement and environmental aggression.
Keywords: pathologies, structural reinforcement, carbon fibers, grate, projected concrete.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Viga de concreto simples (a) e concreto armado (b) .............................................. 17
Figura 2 - Reação de Carbonatação em estrutura de concreto armado .................................... 20
Figura 3 – Ataque de cloretos em local marítimo .................................................................... 21
Figura 4 – Ataque de gases poluentes ...................................................................................... 22
Figura 5 – Processo de corrosão eletroquímica no concreto armadoErro! Indicador não
definido.
Figura 6 – Fissuras em estrutura de concreto armado .............................................................. 23
Figura 7 – Reforço de vigas à flexão e ao corte ...................................................................... 24
Figura 8 – Reforço de pilares à flexão e confinamento (a) e Pilares de concreto reforçados por
confinamento (b)....................................................................................................................... 24
Figura 9 – Recuperação do substrato ........................................................................................ 25
Figura 10 – Injeção com epóxi sob pressão (a) e Preparo do concreto para a colagem (b) .... 26
Figura 11 – Arredondamento das quinas (a) e Aplicação do imprimador primário (b) .......... 27
Figura 12 – Corte das fibras .................................................................................................... 27
Figura 13 – Saturação via úmida (a) e Saturação via seca (b) ................................................. 28
Figura 14 – Ferramentas utilizadas .......................................................................................... 29
Figura 15 – Aplicação da lâmina de fibra de carbono (a) e Rolagem das bolhas de ar (b) ..... 29
Figura 16 – Aplicação do concreto projetado por via seca ...................................................... 30
Figura 17 – Identificação da patologia a ser recuperada (a) e Limpeza da superfície (b) ....... 33
Figura 18 – Espaçamento necessário para aderência do graute (a) e Proteção contra a corrosão
da armadura (b) ......................................................................................................................... 33
Figura 19 – Limpeza (a), umidificação da armadura (b) e lançamento do graute na forma (c)
.................................................................................................................................................. 34
Figura 20 - Escoramento das vigas ........................................................................................... 36
Figura 21 – Retirada do substrato afetado ................................................................................ 37
Figura 22 - Materiais a serem utilizados .................................................................................. 38
Figura 23 - Lançamento de graute na forma............................................................................. 38
Figura 24 - Desforma do pilar .................................................................................................. 39
Figura 25 - Pilar fora de prumo ................................................................................................ 39
Figura 26 - Corrosão da armadura ............................................................................................ 40
Figura 27 - Armadura de reforço .............................................................................................. 41
Figura 28 – Fissuras no pilar restaurado ................................................................................... 42
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 11
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO ................................................................................................ 11
1.2 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA .................................................................................. 12
1.3 OBJETIVOS .................................................................................................................... 13
1.3.1 Objetivo geral .............................................................................................................. 13
1.3.2 Objetivos específicos ................................................................................................... 14
2 CONCRETO ARMADO .................................................................................................. 15
2.1 HISTÓRIA DO CONCRETO ARMADO ....................................................................... 15
2.2 CONCRETO ARMADO NO BRASIL ........................................................................... 15
2.3 CONCEITO DE CONCRETO ARMADO ...................................................................... 16
2.4 PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ...................... 18
2.4.1 Carbonatação ............................................................................................................... 19
2.4.2 Difusão de cloretos ...................................................................................................... 20
2.4.3 Ataque por gases poluentes ........................................................................................ 21
2.4.4 Corrosão da armadura .................................................... Erro! Indicador não definido.
2.4.5 Fissuração .................................................................................................................... 22
2.5 TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS................... 23
2.5.1 Fibras de carbono ........................................................................................................ 23
2.5.1.1 Reforço de pilares e colunas ....................................................................................... 24
2.5.1.2 Processo Construtivo Dos Sistemas Compostos ........................................................ 25
2.5.1.3 Preparação da Superfície Para o Recebimento do Sistema Composto ....................... 25
2.5.1.4 Corte e imprimação das fibras de carbono ................................................................. 27
2.5.1.5 Aplicação da lâmina de fibra de carbono ................................................................... 28
2.5.1.6 Segunda camada de saturação e Revestimento Estético e/ou Protetor ....................... 29
2.5.2 Concreto projetado ..................................................................................................... 30
2.5.2.1 Tipos de concreto projetado ....................................................................................... 30
2.5.2.1.1 Concreto projetado por via seca ............................................................................. 30
2.5.2.1.2 Concreto projetado por via úmida .......................................................................... 31
2.5.2.2 Locais de aplicação ..................................................................................................... 31
2.5.2.3 Características e cuidados importantes ....................................................................... 32
2.5.3 Graute ........................................................................................................................... 32
3 METODOLOGIA DA PESQUISA ................................................................................. 35
3.1 LEVANTAMENTO DE DADOS A SEREM INVESTIGADOS ................................... 35
4 MÉTODO UTILIZADO .................................................................................................. 36
4.1 RECUPERAÇÃO DA EDIFICAÇÃO EM ESTUDO .................................................... 36
4.2 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES .......................................................................... 40
5 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 43
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 45
12
1 INTRODUÇÃO
As estruturas de concreto armado apresentam um papel de extrema importância no
desenvolvimento da humanidade desde a sua civilização, pois a partir do instante que o homem
habita a terra, ele tem a necessidade de morar, logo, dedica seus esforços para desenvolver
novas tecnologias, podendo ser destacada entres elas a tecnologia do concreto.
Este material se difundiu no Brasil e no mundo há muitos anos e ocupa hoje o posto
de material mais utilizado na construção civil, movimentando expressivamente a economia e
mobilizando incansáveis estudiosos do assunto.
No decorrer dos anos, observou-se grande preocupação do meio técnico com
relação ao comportamento ineficaz das construções feitas em concreto armado. Tendo em vista
as manifestações patológicas estruturais que podem ser visivelmente notadas nas edificações
existentes, tanto em edificações antigas quanto novas.
Com o desenvolvimento e expansão da construção civil em âmbito nacional, o setor
relacionado com recuperação estrutural de edifícios residenciais e comerciais teve um grande
impulso, tendo significativa importância na garantia de vida útil dessas obras.
Diante disso, diversas obras com patologias estruturais vêm sendo reestruturadas e
recuperaras devido a projetos mal dimensionados e ação corrosiva do meio ambiente.
Para executar um reforço, é preciso ter conhecimento sobre o comportamento da
estrutura a ser recuperada, inspecionar a edificação danificada para que possa ser feito uma
avaliação da sua capacidade resistente e, assim, analisar as inúmeras possibilidades de reforço
estrutural para que exista economia, eficiência e desempenho satisfatórios.
Como principais soluções para recuperação estrutural, destacam-se os métodos de
graute, fibra de carbono e concreto projetado. O presente trabalho discorrerá sobre os detalhes
de execução, grau de importância e eficácia dos métodos, afim de determinar seu desempenho
necessário para garantir o aumento da vida útil das estruturas de concreto armado recuperadas.
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
A concepção do projeto de edificação contempla várias etapas e processos
construtivos, dentro das fases de projeto, execução e utilização. Todas essas fases são de grande
importância para o desempenho e vida útil do edifício, em cada uma das fases existe uma
preocupação muito grande em não cometer erros. Mas, ao contrário do que se possa imaginar,
13
em todo processo construtivos existem falhas, que por sua vez ocasionam a ocorrência de
manifestação patológica.
Como resultado de falhas no processo construtivo, existem diversos tipos de
problemas patológicos, alguns deles originados no processo de execução devido a falhas
humanas, atribuídas a deficiente e defasada qualificação da mão de obra. Ocasionando, por
exemplo, falta de qualidade nos elementos, irregularidade na geometria das peças, segregação
do concreto e falta de cobrimento.
Em contrapartida, existem falhas na fase de projeto, estrutura mal dimensionada ou
incompatibilidade entre projetos complementares, ocasionando deformação estrutural e
fissuras, em razão de arranjos técnicos alternativos realizados durante a execução para
solucionar esta incompatibilidade.
Destarte, é necessário mencionar a fase de utilização, que tem como fator decisivo
a manutenção da edificação que, na maioria dos casos, deixa a desejar com a prevenção de
danos na manutenção preventiva, ocasionando a corrosão das armaduras e lixiviação de
compostos hidratados entre outros problemas facilmente evitadas nas manutenções preventivas.
1.2 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA
Atualmente existe uma grande preocupação em garantir e prolongar a durabilidade
do concreto e seus sistemas estruturais, graças aos estudos de novas tecnologias e,
principalmente, da análise de erros e acidentes anteriores, que o conhecimento sobre a
durabilidade e vida útil das estruturas de concreto vem sendo aprimorado e adequado aos
ambientes onde estas edificações estarão inseridas. Claro que, diante dos diversos métodos
construtivos existem falhas inevitáveis, e a escolha de materiais fora das especificações para
sua determinada finalidade, acaba provocando um desempenho insatisfatório da estrutura. Este
conjunto de fatores associado ao envelhecimento da estrutura e a acidentes de utilização e
manuseio, geram a deterioração acentuada das estruturas.
Com a obsolescência dos materiais da estrutura, começam a surgir trincas e fissuras,
que por sua vez, tornam-se o caminho mais rápido para a água e os gases infiltrarem, chegando
a armadura do concreto. Assim, iniciando o processo de corrosão do aço.
Com a redução da seção integra das armaduras e expansão da seção corroída, ocorre
a degradação do concreto de cobrimento. Este mecanismo funciona em diferentes velocidades
dependo da classe de agressividade ambiental e mecanismo do processo de corrosão.
14
Em um edifício residencial com problemas patológicos estruturais manifestados, a
imagem transmitida é de um edifício abandonado e sem manutenção, deixando seus usuários
incomodados e, motivadamente, preocupados com o risco que correm, financeiro ou de sua
própria segurança. São vidas que podem ser perdidas em função de uma má escolha de material
da construtora, falha de projeto, ou apenas pelo fato de não terem sido realizadas manutenções
durante longos períodos.
Pelo exposto, destaca-se que as construtoras devem manter um rigoroso controle de
qualidade, não somente dos materiais, mas também de todas as técnicas construtivas
empregadas durante a execução dos diferentes sistemas que compõem a edificação, devendo
ser chamada a atenção para as estruturas, em busca de minimizar as falhas e aumentar a
durabilidade dos empreendimentos. Quanto a utilização, todo edifício residencial deve prever
os custos para uma manutenção preventiva, de forma que mantenha um plano de conservação
para impedir a deterioração da estrutura. Desta forma, sempre será mais viável,
financeiramente, investir em manutenção preventiva, que prolonga a vida útil da estrutura, ao
invés de realizar manutenção corretiva ou até mesmo, em estágio mais avançado da sua
deterioração, uma recuperação estrutural.
Assim pergunta-se: Como a interpretação adequada das manifestações
patológicas de edifícios em concreto armado com mais de 30 anos subsidia a identificação
das técnicas mais adequadas para recuperação estrutural e aumento da vida útil destas
obras?
1.3 OBJETIVOS
Neste item são apresentados o objetivo geral e específicos levantados para o
desenvolvimento desta pesquisa.
1.3.1 Objetivo geral
Avaliar as manifestações patológicas de edifícios em concreto armado com mais de
30 anos, buscando identificar as técnicas mais apropriadas para recuperação de seu
desempenho.
15
1.3.2 Objetivos específicos
a. Investigar as manifestações patológicas instaladas no sistema estrutural em concreto
armado de um edifício com mais de 30 anos;
b. Avaliar as possíveis causas, origens e mecanismos de ocorrência;
c. Investigar as possíveis técnicas de recuperação estrutural para recuperar o desempenho
da edificação.
d. Descrever as técnicas utilizadas para recuperação do desempenho de uma edificação
com mais de 30 anos.
e. Confrontar as técnicas teóricas pesquisadas com a técnica prática utilizada in loco por
engenheiro responsável pela recuperação estrutural.
16
2 CONCRETO ARMADO
Neste capítulo, será apresentada uma revisão bibliográfica referente ao concreto
armado, considerando seus sistemas construtivos, suas particularidades de comportamento
estrutural, além de seus problemas patológicos mais ocorrentes considerando suas causas,
origens, mecanismos de ocorrência, prognóstico e as técnicas recomendadas de recuperação
destes problemas.
2.1 HISTÓRIA DO CONCRETO ARMADO
Em 1861, o paisagista e horticultor francês Joseph Monier, presente na exposição
Universal de Paris, ao conhecer o novo produto de Lambot, depara-se com a solução para os
problemas de umidade e durabilidade que enfrentava com seus vasos cerâmicos e de madeira,
culminando na ideia de fabricação de vasos e caixas de concreto armado nas mais diversas
formas. Monier pensava na utilização do material com algo que estivesse em contato com a
água, ampliando cada vez mais seu campo de ação e patenteando tudo que fazia. Entre seus
artefatos e estruturas de concreto armado, estão: vasos de cimento para horticultura e
jardinagem (1867), tubos e tanques (1868), painéis decorativos para fachadas de edifícios
(1869), reservatórios de água (1872), pontes e passarelas (1873 e 1875) e vigas de concreto
armado (1878). Joseph Monier passou a divulgar o concreto na França e, posteriormente, por
toda a Europa, sendo considerado, por muitos, como o pai do concreto armado (KAEFER,
1998).
2.2 CONCRETO ARMADO NO BRASIL
Segundo Vasconcelos (1985), pouco se sabe do início da utilização do concreto
armado no Brasil, a mais antiga notícia sobre seu emprego foi em 1904 no Rio de Janeiro. Em
uma publicação do professor Antônio de Paula Freitas (1904) da escola Politécnica do Rio de
Janeiro, intitulada Construcções em cimento armado, a menção de que o cimento armado, como
era denominado na época, foi utilizado pela primeira vez no Brasil em construções habitacionais
em Copacabana pela chamada Empresa de Construcções Civis, sob responsabilidade do
engenheiro Carlos Poma. Essa empresa obteve em 1892 uma patente para a utilização do
cimento armado, uma variante do sistema Monier.
17
Devido ao sucesso com o uso desse material, Carlos Poma executou diversas outras
obras, como prédios, muros, fundações, reservatórios de água e escadas.
Acredita-se que os primeiros cálculos de estruturas em concreto armado no país
foram realizados em 1908 por Carlos Euler e seu auxiliar Mario de Andrade Martins Costa em
um projeto de uma ponte sobre o rio Maracanã.
Em 1924, houve uma associação entre a empresa Wayss & Freytay e a Companhia
Construtora em cimento armado, possibilitando um grande desenvolvimento do concreto
armado no país e a formação de engenheiros brasileiros. As estruturas de concreto armado
foram muito bem aceitas, sendo, até hoje, o tipo de estrutura mais utilizado no Brasil.
2.3 CONCEITO DE CONCRETO ARMADO
O concreto é um material que apresenta alta resistência às tensões de compressão,
porém, apresenta baixa resistência à tração (cerca de 10 % da sua resistência à compressão).
Assim sendo, é imperiosa a necessidade de juntar ao concreto um material com alta resistência
à tração, com o objetivo deste material, disposto convenientemente, resistir às tensões de tração
atuantes. Com esse material composto (concreto e armadura – barras de aço), surge então o
chamado concreto armado, onde as barras da armadura absorvem as tensões de tração e o
concreto absorve as tensões de compressão, no que pode ser auxiliado também por barras de
aço (caso típico de pilares, por exemplo). No entanto, o conceito de concreto armado envolve
ainda o fenômeno da aderência, que é essencial e deve obrigatoriamente existir entre o concreto
e a armadura, pois não basta apenas juntar os dois materiais para se ter o concreto armado. Para
a existência deste é imprescindível que haja real solidariedade entre ambos, o concreto e o aço,
e que o trabalho seja realizado de forma conjunta. Em resumo, pode-se definir o concreto
armado como a união do concreto simples e de um material resistente à tração de tal modo que
ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes. Sendo que sua definição mais simples
é: concreto armado = concreto simples + armadura + aderência (BASTOS, 2006).
“Elementos de concreto armado: aqueles cujo comportamento
estrutural depende da aderência entre concreto e armadura e nos quais
não se aplicam alongamentos iniciais das armaduras antes da
materialização dessa aderência. Armadura passiva é qualquer armadura
que não seja usada para produzir forças de protensão, isto é, que não
seja previamente alongada”. (NBR 6118/14 item 3.1.3, pág. 03, item
3.1.5, pág. 04)
18
De acordo com Bastos (2006), a armadura do concreto armado é chamada armadura
passiva, o que significa que as tensões e deformações nela aplicadas devem-se exclusivamente
aos carregamentos aplicados nas peças onde está inserida. Como armadura, tem-se que ter um
material com altas resistências mecânicas, principalmente resistência à tração. A armadura não
necessita ser necessariamente de aço, pode ser de outro tipo de material, como fibra de carbono,
bambu, etc. O trabalho conjunto, solidário entre o concreto e a armadura fica bem caracterizado
na análise de uma viga de concreto simples (sem armadura), que rompe bruscamente tão logo
surge a primeira fissura, após a tensão de tração atuante alcançar e superar a resistência do
concreto à tração (Figura 1a). Entretanto, colocando-se uma armadura convenientemente
posicionada na região das tensões de tração, eleva-se significativamente a capacidade resistente
da viga (Figura 1b).
Figura 1 – Viga de concreto simples (a) e concreto armado (b)
Fonte: Pfeil (1989).
O trabalho conjunto do concreto e do aço é possível porque os coeficientes de
dilatação térmica dos dois materiais são praticamente iguais. Outro aspecto positivo é que o
concreto protege o aço da oxidação (corrosão), garantindo a durabilidade do conjunto. Porém,
a proteção da armadura contra a corrosão só é garantida com a existência de uma espessura de
concreto entre a barra de aço e a superfície externa da peça (denominado cobrimento), entre
outros fatores, também importantes relativos à durabilidade, como a qualidade do concreto, por
exemplo (BASTOS, 2006).
19
2.4 PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO
As causas de manifestações patológicas em estrutura de concreto armado possuem
diversas fontes, desde ataques de agentes agressivos ao concreto armado, assim como falhas de
projetos, até na execução das estruturas. Desta forma, serão detalhadas as principais situações
que geram os mais incidentes problemas patológicos.
2.4.1 Corrosão da armadura
A corrosão das armaduras vem sendo umas das principais manifestações
patológicas nas estruturas de concreto armado. Sendo assim, deve-se entender este processo
para impedir sua ocorrência e evitar que elementos estruturais restaurados não sofram
novamente esta anormalidade.
Segundo Souza e Ripper (1998), a corrosão das armaduras é a deterioração da
camada que está localizada no entorno da superfície das barras de aço. Que constituem uma
película formada pelo bloqueio da dissolução do ferro, por causa da alta alcalinidade da solução
aquosa que existe no concreto.
É necessário a presença dos elementos oxigênio e umidade, e o surgimento de uma
célula eletroquímica para que de fato possa ocorrer a corrosão. Esta consiste em um processo
eletroquímico, que pode ter sua ação elevada por agentes agressivos internos e externos, que
foram adicionados ao concreto, ou ainda provocados pelo ambiente (MARCELLI, 2007).
Conforme Souza e Ripper (1998), o fenômeno da corrosão forma o chamado efeito
pilha galvânica, então a corrosão terá início por uma espécie de corrente elétrica, através da
solução aquosa e por meio da diferença de potencial, iniciando o processo da reação de oxidação
do ferro, popularmente conhecido como ferrugem. De acordo com a Figura 5, com o
aparecimento da ferrugem, haverá uma expansão da armadura, de modo que o concreto sofrerá
fissuração e terá sua aderência reduzida com o aço, gerando até mesmo o desplacamento do
concreto de cobrimento.
20
Figura 2 – Processo de corrosão eletroquímica no concreto armado
Fonte: Henrique (1986).
Além do dano causado por este problema patológico referente à resistência
mecânica da estrutura, ainda há o agravante de outros agentes nocivos penetrarem na peça.
Logo, podem prejudicar ainda mais as armaduras e o concreto (FUSCO, 2008).
2.4.2 Carbonatação
Segundo Fusco (2008), a porosidade do concreto é uma característica que pode
comprometer sua durabilidade devido ao ataque do meio ambiente, principalmente pelo gás
carbônico, gerando a carbonatação, segundo podemos observar na Figura 2.
A carbonatação ocorre em ambientes em que o concreto está exposto à alta
concentração de gás carbônico (CO2), como as garagens de edifícios, por exemplo. Esse dióxido
de carbono entra na porosidade do concreto, dissolve-se na umidade presente na estrutura e
reage com alguns componentes da pasta de cimento hidratada. Resultando assim em água e
carbonato de cálcio (CaCO3). Este não deteriora o concreto, porém durante a sua formação
consome o hidróxido de cálcio da pasta, reduzindo o pH. Tal fenômeno depende de fatores tais
como: condições ambientais, umidade do ambiente, traço do concreto, lançamento,
adensamento e cura (TOKUDOME, 2009).
21
Figura 3 - Reação de Carbonatação em estrutura de concreto armado
Fonte: Tecnosil (2016).
2.4.3 Difusão de cloretos
De acordo com Isaia (2011), a ação de cloretos no concreto e sua propagação ocorre
por inúmeras circunstâncias. Estes íons cloretos podem penetrar no concreto através de diversas
maneiras, entre elas podemos mencionar as principais: Por meio da atmosfera marinha; Pelo
contato direto ou até mesmo indireto com a água do mar; Através de processos industriais que
tenham em suas etapas a eliminação de íons ou qualquer outro agente agressivo ao concreto;
Pelo uso de aceleradores de pega que contenham cloreto de cálcio; Por impurezas nos elementos
de composição do concreto, como os agregados, água de amassamento ou mesmo o próprio
cimento.
Segundo Neville (1997), o ataque de cloretos em estruturas de concreto armado é o
problema patológico mais preocupante, entre todos os problemas que possam surgir. Isto
decorre da a interação do material com a água do mar. Esta interação pode ser observada pela
introdução total do concreto em meio salino ou deposição de água marinha sobre a superfície
do concreto na forma de gotículas e através do transporte pelo vento.
Ação de íons cloretos nas estruturas de concreto armado, além de brusca, atua como
catalizador da reação ocasionando a despassivação do aço mais rapidamente, assim como a
corrosão localizada, com surgimento de trincas e desagregação do concreto, conforme podemos
observar na Figura 3. Em estruturas próximas as áreas litorâneas, a ação dos íons cloretos é
mais ativa e mais rigorosa que o ataque por íons sulfato.
22
Figura 4 – Ataque de cloretos em local marítimo
Fonte: A&G construções (2010).
2.4.4 Ataque por gases poluentes
Os ataques de gases poluentes presentes na atmosfera são um dos mecanismos de
ocorrência de problemas patológico em estruturas em concreto armado mais incidentes em
estruturas em meios urbanos, conforme analisa-se na Figura 4. Entre estes gases, o mais comum
é a agressão do Dióxido de Carbono (CO2). Esta substância é proveniente da reação de
combustão de compostos orgânicos, naturalmente gerada em queimadas, sendo oriunda
também de processos industriais e de motores de veículos automotivos. O CO2 é o principal
agente que desencadeia o processo de carbonatação do concreto, o qual surge de sua reação
com os compostos hidratados do cimento e, consequentemente, despassivação da armadura. O
concreto é um material poroso, o qual contém vazios interligados entre si. Sendo assim,
tornando-se permeável aos ataques desses gases poluentes. As consequências são várias, entre
elas a corrosão da armadura, onde a seção do aço é diminuída, comprometendo a capacidade e
resistência da estrutura (LIMA, 2011).
23
Figura 5 – Ataque de gases poluentes
Fonte: Quintanilla (2009).
2.4.5 Fissuração
Fissuração são pequenas rupturas que surgem no concreto e podem ser originadas
por retração ou até mesmo atuação de cargas, devido à rápida perda da evaporação de água, de
acordo com Figura 6. São um tipo comum de manifestação patológica nas edificações em
concreto armado e podem interferir na durabilidade, em sua estética e nas características
estruturais da obra. Fissuras devido à retração plástica acontecem quando o concreto ainda está
em sua fase plástica, após o lançamento do concreto nas formas e seu fator principal é a rápida
perda de água.
Segundo Duarte (1998), as fissuras podem ser classificadas de acordo com a sua
atividade, em ativas ou passivas. As ativas são aquelas que mudam de espessura conforme as
condições que as provocaram vão sofrendo alterações, comportam-se como juntas induzidas
pela estrutura. Já as fissuras passivas se encontram em um estado firmado, não apresentam
mudança no seu comprimento ou em sua espessura ao decorrer dos anos.
24
Figura 6 – Fissuras em estrutura de concreto armado
Fonte: Imperserv (2009).
2.5 TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS
Neste item será apresentado os métodos para recuperação do desempenho de
estruturas afetadas pelos problemas patológicos mais incidentes em edificações com mais de
30 anos.
2.5.1 Fibras de carbono
As fibras de carbono é o resultado do tratamento térmico (carbonização) de fibras
precursoras orgânicas ou com base no alcatrão derivado do petróleo ou do carvão em um
ambiente inerte e, também, através de fibras de rayon. O seu processo consiste na oxidação
dessas fibras precursoras seguido de elevadas temperaturas, variando de 1.000 °C a 1.500 °C
para as fibras de carbono. É um material muito utilizado para reforço estrutural, em que ocorrem
momentos fletores, com suas correspondentes tensões de tração e compressão, de torção com
suas tensões tangenciais e esforços cortantes. As fibras de carbono podem ser usadas para
absorver os esforços de tração decorrentes dos momentos fletores negativos e positivos e,
também, das tensões tangenciais (cisalhamento) causadas dos esforços cortantes, como
mostrado na Figura 7 (MACHADO, 2002).
25
Figura 7 – Reforço de vigas à flexão e ao corte
Fonte: Manual Viapol (2006).
2.5.1.1 Reforço de pilares e colunas
O reforço de pilares e colunas pode ser feito de duas maneiras distintas: Aumento
da sua resistência à compressão axial por meio de confinamento e aumento de sua resistência à
flexão. O reforço por flexão deve sempre ser instalado antes dos reforços para o corte e para o
confinamento. Essa sequência tem como objetivo garantir o reforço à flexão e o reforço ao corte
para a condição de colagem crítica, pois é exigida uma aderência íntima entre o concreto e o
sistema composto (Figura 8a). Entretanto já para o reforço por confinamento, a condição é de
contato íntimo (Figura 8b) (MACHADO, 2002).
Figura 8 – Reforço de pilares à flexão e confinamento (a) e Pilares de concreto reforçados por
confinamento (b)
(a) (b)
Fonte: Manual Viapol (2006).
26
2.5.1.2 Processo Construtivo Dos Sistemas Compostos
Segundo Machado (2002), para a recuperação de estruturas utilizando o método de
fibras de carbono, é necessário a recuperação do substrato de concreto e das armaduras, para
que seja garantida a instalação do sistema composto. Todas as patologias significativas
existentes no substrato deverão ser corrigidas, antes da aplicação da correção com carbono, em
que podemos analisar de acordo com a Figura 9. Sendo assim, torna-se necessário a execução
dos seguintes procedimentos para a recuperação do substrato de concreto: Remoção do concreto
desagregado junto às armaduras corroídas; Regularização do perímetro do trecho de substrato
a ser recomposto; Limpeza da corrosão das barras da armadura; Passivação das armaduras
recuperadas; Recomposição do substrato de concreto.
Figura 9 – Recuperação do substrato
Fonte: Manual Viapol (2006).
2.5.1.3 Preparação da Superfície Para o Recebimento do Sistema Composto
Antes da aplicação das fibras de carbono, todas as trincas e fissuras existentes na
estrutura deverão ser recuperadas. Poderá ser utilizada para essa recuperação os procedimentos
convencionais de injeção com epóxi sob pressão (Figura 10a). O sistema composto será
determinado em função das duas hipóteses possíveis de funcionamento estrutural:
predominância da condição crítica de colagem do sistema composto e predominância da
condição crítica de contato íntimo para o sistema composto (Figura 10b). As aplicações que
tem como objetivo de reforço para os esforços de cisalhamento e de flexão em lajes, vigas ou
pilares de concreto armado, exigem que seja estabelecido um sistema de colagem bastante
eficiente, para que se consiga obter uma adequada transferência de esforços entre os meios
aderidos a condição crítica de colagem. O confinamento de colunas exige mais uma condição
de contato eficiente entre o sistema composto e o concreto, formando a condição de contato
27
íntimo. Desta forma, é utilizado jatos de areia ou limalhas metálicas para a limpeza da
superfície, onde deverá ser aderido o sistema composto. Essa limpeza deve remover toda a
poeira, pó, graxas, substâncias oleosas e partículas sólidas não totalmente aderidas
(MACHADO, 2002).
Figura 10 – Injeção com epóxi sob pressão (a) e Preparo do concreto para a colagem (b)
(a) (b)
Fonte: Manual Viapol (2006).
De acordo com Machado (2002), se o sistema composto exigir o recobrimento de
mais de uma superfície lateral da peça, precisará ser arredondado as quinas envolvidas nessa
aplicação, conforme podemos observar na Figura 11a. Assim evitando concentração de tensões
na fibra de carbono e eliminando eventuais vazios, entre o concreto e o sistema, por deficiência
na colagem. Os cantos rugosos devem ser regularizados com aplicação de massa apropriada
com acabamento lixado. Uma vez que finalizada a recuperação do substrato de concreto, pode-
se iniciar a aplicação propriamente dita do sistema composto com as seguintes etapas:
Aplicação do imprimador primário, que têm como objetivo penetrar nos poros do concreto,
colmatando-os para que, juntamente com a película aderida à superfície do concreto, seja
estabelecida uma ponte de aderência eficiente que podemos analisar na Figura 11b.
28
Figura 11 – Arredondamento das quinas (a) e Aplicação do imprimador primário (b)
(a) (b)
Fonte: Manual Viapol (2006).
2.5.1.4 Corte e imprimação das fibras de carbono
As fibras de carbono serão previamente cortadas em bancadas montadas
especialmente para o corte. Serão utilizados para o corte uma tesoura de aço para cortes
transversais, régua metálica, estilete ou faca de corte para o corte longitudinal, segundo Figura
12. Após o corte, as fibras de carbono poderão ser aderidas às peças que serão reforçadas.
Existem duas maneiras distintas para se executar esse procedimento. Saturação via úmida: A
lâmina de fibra de carbono é saturada em bancada própria (Figura 13a), sendo depois
transportada para a sua aplicação na peça que será reforçada ou saturação via seca: é feita
diretamente sobre o concreto da peça a ser reforçada, para em seguida ser colada a lâmina de
fibra de carbono (Figura 13b) (MACHADO, 2002).
Figura 12 – Corte das fibras
Fonte: Manual Viapol (2006).
29
Figura 13 – Saturação via úmida (a) e Saturação via seca (b)
(a) (b)
Fonte: Manual Viapol (2006).
2.5.1.5 Aplicação da lâmina de fibra de carbono
Conforme Machado (2002), as ferramentas utilizadas na aplicação das fibras de
carbono são bastante comuns, como mostra a Figura 14, onde se tem rolos de espuma para
espalhar os imprimantes e os saturantes e rolos metálicos que promovem o alinhamento das
fibras e a rolagem das bolhas de ar que possam estar dentro do sistema composto. A colocação
da fibra de carbono, deve ser imediata, pois o tempo de aplicação da resina saturante (pot-life)
é muito curto, de no máximo 30 minutos. Dentro desse tempo ainda é possível se fazer ajustes
de prumos e alinhamentos das fibras de carbono, para que se tenha um correto posicionamento
conforme Figura15a. Para a lâmina de fibra de carbono ficar perfeitamente aderida ao substrato
de concreto é feito imediatamente um procedimento para eliminar as bolhas de ar que tenham
ficado presas na interface desses dois elementos. O procedimento é denominado de rolagem
das bolhas de ar e é executado com pequenos roletes de aço denteados que empurram as bolhas
de ar até a extremidade das lâminas e são eliminadas, como podemos observar na Figura 15b.
30
Figura 14 – Ferramentas utilizadas
Fonte: Manual Viapol (2006).
Figura 15 – Aplicação da lâmina de fibra de carbono (a) e Rolagem das bolhas de ar (b)
(a) (b)
Fonte: Manual Viapol (2006).
2.5.1.6 Segunda camada de saturação e Revestimento Estético e/ou Protetor
Após a aplicação da fibra de carbono é feita a segunda saturação, sobre a lâmina
instalada, de modo a garantir que a fibra de carbono esteja totalmente encapsulada.
Normalmente se espera cerca de 30 minutos para essa segunda etapa de saturação. Ainda, logo
depois das aplicações das fibras e por razões estéticas, necessita-se esconder o sistema aplicado.
Para esse tipo de acabamento existem alguns revestimentos especiais com diversas cores e
texturas. Entretanto, o revestimento deve ser escolhido de forma a atender as condições de
agressões mecânicas, física e ambientais. Sendo assim, o revestimento deixa de ser estético e
passa a ter a finalidade de proteção do sistema composto (MACHADO, 2002).
31
2.5.2 Concreto projetado
A aplicação do concreto consiste na projeção do material na superfície de aplicação
com auxílio de um mangote de alta pressão. A mistura é conduzida pelo mangote até um bico
projetor e projetada pela ação do ar comprimido, onde o material é lançado e adere à superfície
devido à força do impacto, sendo assim, o concreto fica bem compactado e com alta resistência.
Sua desvantagem é que no processo de lançamento existe uma perda de concreto,
pois parte do concreto pode não aderir à superfície. Uma das vantagens econômicas deste
processo é a não utilização deformas para concreto (EDUARDO DALDEGAN, 2016).
2.5.2.1 Tipos de concreto projetado
Considerando à aplicação do material, existem dois tipos de concreto projetado, o
concreto projetado por via úmida e por via seca, sendo esse último o mais utilizado no Brasil.
2.5.2.1.1 Concreto projetado por via seca
O processo de aplicação do concreto por via seca, consiste na mistura do cimento
com agregados, logo a mesma é conduzida até o bico projetor e neste bico existe uma entrada
de água controlada pelo operador (Figura 16). Ou seja, a mistura de cimento e agregado só entra
em contato com a água no momento do lançamento. Já existe uma técnica intermediária, onde
a mistura recebe um pouco de água ainda dentro do mangote.
Figura 16 – Aplicação do concreto projetado por via seca
Fonte: Engenharia Concreta (2016).
32
Este tipo de processo possui vantagens e desvantagens. Os pontos positivos são,
dentre outros: Custo reduzido quando comparada à via úmida; Fácil operação dos
equipamentos; Alcance de grandes resistências devido ao baixo fator água/cimento; Material
mais compactado à superfície; Ajustável às diversas condições da superfície de aplicação,
inclusive na presença de água. Já os pontos negativos desse método são: Maior consumo de ar
comprimido, ou seja, maior esforço do compressor; Maior perda de material que não impregna
na superfície de aplicação; Maior geração de poeira; Maior perda de agregado no momento do
lançamento, o que produz variação no traço do concreto; O desempenho do concreto pode ser
alterado pela umidade da areia; Geração de ambientes insalubres durante a execução do
trabalho; Variabilidade no consumo de água.
2.5.2.1.2 Concreto projetado por via úmida
Neste tipo de aplicação o concreto é preparado antes da projeção, ou seja, no
momento do lançamento a água já foi adicionada à mistura. Com o processo de lançamento por
via úmida, é possível garantir um traço adequado do concreto. A quantidade de água na mistura
não dependerá da habilidade do operador em manusear os equipamentos. Assim como o método
por via seca, este processo também possui seus pontos negativos e positivos. Podemos
considerar como desvantagens a dificuldade em obter grandes resistência devido o fator água
cimento ser alto na mistura, a menor compactação do concreto, devido o fator água cimento
alto, a maior dificuldade no controle de qualidade do material quando aplicado em uma
superfície com presença de água. E como vantagens se pode mencionar alguns fatores, tais
como: Menor desgaste dos equipamentos utilizados; Menor consumo de ar comprimido; Menor
perda de material durante o lançamento; Baixa perda de agregados e melhor homogeneidade da
mistura; Não produz poeira.
2.5.2.2 Locais de aplicação
É correto afirmar que para cada tipo de obra, utiliza-se determinado tipo de
lançamento, com características próprias e tecnologias disponíveis na região. O concreto
projetado pode ser utilizado em diversas situações, as mais comuns são: Reforço estrutural;
33
Paredes de canais e galerias; Contenção e estabilização de taludes; Revestimento de túneis e
encostas; Construção de piscinas e reservatórios e Construção de barragens.
2.5.2.3 Características e cuidados importantes
Este tipo de concreto possui um consumo de cimento que varia conforme a
necessidade de resistência e a via de projeção, se úmida ou seca. Geralmente, o consumo de
cimento está entre 350 a 500 kg de cimento por metro cúbico de concreto. Como o material é
conduzido em alta pressão, por meio de um mangote, o agregado graúdo utilizado na mistura é
a brita 0.
É muito comum adotar um aditivo de acelerador de pega no concreto projetado.
Além disso, é comum utilizar fibras para o concreto no meio da mistura. Muitas vezes, estas
fibras podem substituir até mesmo as armaduras convencionais.
Quanto ao tipo de cimento, não existe nenhuma restrição em sua utilização,
podendo escolher o cimento conforme o tipo de obra, custo e disponibilidade na região. Vale
ressaltar que é importante e obrigatório a realização do controle tecnológico do concreto
utilizado. Outro ponto importante é que este tipo de concreto exige os mesmos cuidados com a
cura, quanto o concreto convencional.
2.5.3 Graute
O graute é uma argamassa também conhecida como micro concreto fluído, é
composta de cimento; quartzo; areia; sílica ativa ou outros minerais; possui aditivos que lhe
conferem grande resistência inicial, dispensando a etapa de adensamento. Pode ser utilizado no
preenchimento de colunas ou até mesmo para aumentar a resistência de paredes. Sua aplicação
é feita em regiões que apresentam grandes cargas distribuídas ou concentradas sobre pequenos
vãos e é frequentemente utilizada em reforço estrutural. Sua principal vantagem está na
possibilidade de preencher espaços com grandes quantidades de armadura e não deixar que
fique vazios ou balões de ar, já que o material ocupa grande parte da área, que também colabora
para proteger e evitar a oxidação.
Ao se iniciar uma recuperação estrutural, é verificado as possíveis causas, como
fissuras e trincas, corrosões de armadura, manchas na superfície e falhas de concretagem. Após
o diagnóstico, limpa-se a área criando uma superfície aderente. Com um martelo, é apicoado e
eliminado todas as áreas deterioradas ou não aderidas (Figura 17b). Retira-se o concreto em
34
volta das armaduras corroídas, deixando, no mínimo, 2 cm livres em seu contorno conforme
(Figura 18a). Se a armadura estiver muito deteriorada e com perdas, faz-se necessário calcular
a nova armadura. Se esta estiver com uma agressão apenas superficial, limpa-se a ferrugem com
uma escova de aço e/ou aplica-se sobre toda a armadura, com pincel, uma camada de um
produto inibidor de corrosão (Figura 18b). Conforme podemos observar nas Figuras 19a e 19b,
a superfície deve estar resistente, rugosa, limpa e isenta de partículas soltas, pintura ou óleos
que impeçam a aderência do graute, finaliza-se o processo de preparo da superfície
umedecendo-a. Monte a forma necessária de maneira que permita o lançamento do graute,
segundo Figura 19c. Após 24 h, realize a remoção das formas.
Figura 17 – Identificação da patologia a ser recuperada (a) e Limpeza da superfície (b)
(a) (b)
Fonte: Grupo Saint-Gobain (2018).
Figura 18 – Espaçamento necessário para aderência do graute (a) e Proteção contra a corrosão
da armadura (b)
(a) (b)
Fonte: Grupo Saint-Gobain (2018).
35
Figura 19 – Limpeza (a), umidificação da armadura (b) e lançamento do graute na forma (c)
(a) (b)
(c)
Fonte: Grupo Saint-Gobain (2018).
36
3 METODOLOGIA DA PESQUISA
O Método de pesquisa utilizado nesse trabalho é o exploratório, e o tipo de
abordagem será o qualitativo, seguindo o procedimento de pesquisa de campo, esse último
valoriza muito a observação, seja ela indireta, direta ou participativa.
A pesquisa qualitativa: considera que há uma relação dinâmica entre o mundo real
e o sujeito, isto é, um vínculo indissociável entre o mundo objetivo e a subjetividade do sujeito
que não pode ser traduzido em números. A interpretação dos fenômenos e a atribuição de
significados são básicas no processo de pesquisa qualitativa. Não requer o uso de métodos e
técnicas estatísticas. O ambiente natural é a fonte direta para a coleta de dados e o pesquisador
é o instrumento-chave. Os pesquisadores tendem a analisar seus dados indutivamente (SILVA;
MENEZES, 2005).
Para Gil (1999, p.42), a pesquisa tem um caráter pragmático, é um processo formal
e sistemático de desenvolvimento do método científico. O objetivo fundamental da pesquisa é
descobrir respostas para problemas mediante o emprego de procedimentos científicos.
Como amostra intencional de pesquisa em campo foi selecionado para investigação
o Edifício Residencial Dona Paula, situado a avenida estrela, número 141 em vila nova,
Imbituba -SC. Onde será realizado a inspeção visual predial preliminar, com coleta de
informações básicas para avaliação das condições estruturais.
3.1 LEVANTAMENTO DE DADOS A SEREM INVESTIGADOS
Como foi visto anteriormente, a queda do desempenho e vida útil de uma estrutura
de concreto armado está sempre relacionada a um sintoma de problema patológico. Para um
diagnóstico mais eficiente, se deseja identificar o problema patológico em seu período pré-
patogênico, período esse que as chances de resolução dos problemas são maiores e eficazes.
A partir de relatos de moradores e algumas informações do síndico, foi realizado
uma vistoria/inspeção minuciosa da estrutura, para levantar o maior número de informações
possível dos sintomas patológicos. Este tipo de vistoria deve ser realizado com periodicidade,
não somente após a identificação de sintomas patológicos, mas sim, incluído no programa de
manutenção do edifício, para que o quanto antes identificar a perda da durabilidade do edifício,
mais rápido e eficaz tratar sua resolução. Posteriormente, foi contratado um serviço de
recuperação para os problemas manifestados nos pilares da garagem. Estes processos foram
acompanhados e avaliados quanto as técnicas de recuperação empregadas.
37
4 MÉTODO UTILIZADO
Este trabalho apresenta algumas das técnicas de recuperação estrutural que existem
no mercado atual. Estão sendo tomadas como base para execução dos reparos os seguintes
métodos: concreto projetado, graute e fibras de carbono, em que são explicados os processos
construtivos de cada um dos serviços. Além disso, também foi feito um estudo de caso com o
método do graute, que foi a opção escolhida pelos proprietários da obra para recuperar o prédio.
Além disso, foi feito um comparativo de como foi executado e a forma correta da execução,
buscando apontar a existência dos principais erros cometidos durante a execução.
4.1 RECUPERAÇÃO DA EDIFICAÇÃO EM ESTUDO
Como método de recuperação da estrutura do edifício estudado foi o aumento de
seção utilizando como material o graute, seguindo as especificações do engenheiro responsável.
Primeiramente, foi realizado o escoramento das vigas apoiadas ao pilar a ser
recuperado, a uma distância de 50 centímetros entre elas. A escora utilizada foi a metálica
telescópica com rosca lubrificada e pino travador, com a capacidade de carga de 1300kg,
segundo Figura 20.
Figura 20 - Escoramento das vigas
Fonte: Autor (2018).
38
Logo após, foi retirado todo o concreto até chegar na armadura longitudinal,
fazendo a limpeza da armadura utilizando escova de aço e ar comprimido, onde foi aplicado o
produto de proteção em toda a armadura, conforme Figura 21.
Figura 21 – Retirada do substrato afetado
Fonte: Autor (2018).
Foi utilizado uma tela soldada com malha de 20 x 20 centímetros e diâmetro de 3,8
milímetros, em torno do pilar e fixo com aço de 3,8 milímetros de diâmetros com um
espaçamento de 3 centímetros do pilar.
Para a fôrma foi utilizado Madeirit (Figura 22) e untado com desmoldante para que
a superfície fique com pouca rugosidade, deixando um espaçamento entre a fôrma e a tela de 3
centímetros. Desta forma, deixou-se uma capa de 6 centímetros de graute em volta de todo o
pilar.
39
Figura 22 - Materiais a serem utilizados
Fonte: Autor (2018).
E por último, foi aplicado o graute por adensamento por gravidade (Figura 23) sem
nenhuma ajuda mecânica. Nessa etapa do primeiro pilar houve uma abertura na base da forma,
causando o vazamento de uma grande quantidade de graute, causando o atraso e interrompendo
sua aplicação pela metade do pilar, tendo seu retorno somente no dia seguinte. A desforma se
deu num prazo de seis dias após a aplicação da última parte de graute no pilar, segundo Figura
24.
Figura 23 - Lançamento de graute na forma
Fonte: Autor (2018).
40
Figura 24 - Desforma do pilar
Fonte: Autor (2018).
No segundo pilar, ocorreu um problema, no término da aplicação de graute
começou a chover muito, ocasionando uma inclinação da fôrma devido a insuficiência de
travamento. Sendo assim, um lado do pilar ficou com um espaçamento de 3 cm e do outro lado
de 9 cm no topo do pilar (Figura 25), ficando sem cobrimento necessário no topo do pilar.
Figura 25 - Pilar fora de prumo
Fonte: Autor (2018).
41
4.2 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
Para a edificação investigada, as patologias mais relevantes foram encontradas nos
pilares do estacionamento, onde a estrutura fica mais exposta a acidentes de manobra e
intempéries do ambiente. O método de recuperação do desempenho requerido mais indicado
seria o aumento de seção do pilar com reforço de armadura, devidamente dimensionado para a
estrutura, podendo ser utilizado o concreto com resistência à compressão, pelo menos, 5MPa
superior ao concreto atual que compõem o pilar, ou até mesmo o graute, com uma espessura de
7 a 10cm.
O método escolhido foi o aumento de seção utilizando o graute, mas para essa
escolha não foi realizado nenhum tipo de ensaio de materiais da estrutura e sim a avaliação de
custo benefício, foi realizado somente a observação das manifestações patológicas, não foi
realizado um projeto de acordo com as necessidades da estrutura..
Nessa observação, de fato foram encontradas diversas fissuras e desplacamento do
concreto do pilar, deixando a armadura exposta a corrosão, assim deduzindo a perda da seção
da armadura, de acordo com Figura 26.
Figura 26 – Corrosão da armadura comum nos pilares da garagem
Fonte: Autor (2018).
Sendo assim, seria necessário dimensionar uma nova armadura para compor o
projeto de reforço da estrutura, mas esta sugestão foi ignorada, e realizada a execução do reforço
42
somente com armadura mínima de suporte ao graute, utilizando uma tela soldada de diâmetro
de 3,8 mm e malha de 20x20cm sem a utilização de espaçadores como mostra na Figura 27.
Figura 27 - Armadura de reforço
Fonte: Autor (2018).
Outro fator, foi o processo de concretagem do reforço de graute que foi realizado
em duas etapas - concretado até a metade no primeiro dia e o restante um dia depois. O que
desencadeou uma fissura no encontro das duas etapas, segundo Figura 28.
Quanto ao processo de cura, não foi executado de acordo com o recomendado -
após a desforma, realizar a cura úmida com para evitar fissuras - conforme na Figura 28. Em
alguns pilares a concretagem com o graute não chegou até o topo, sendo finalizado com outro
tipo de material com uma resistência muito inferior ao graute.
43
Figura 28 – Fissuras no pilar restaurado
Fonte: Autor (2018).
44
5 CONCLUSÃO
O presente trabalho apresentou um levantamento sobre problemas patológicos em
estruturas de concreto armado, procurando identificar as principais manifestações patológicas
que possam ocasionar a diminuição da vida útil da estrutura. Bem como os tipos de reforço
estrutural mais indicados para a recuperação do desempenho requerido.
Como foi apresentado, há diversas causas e origens que levam a redução da vida
útil da estrutura, podendo estas se originarem nas fases de projeto, execução e utilização. Foram
apresentadas diversas manifestações patológicas com características próprias de cada uma,
atrelando a importância do conhecimento técnico para um coerente diagnóstico. Outro fator
importante levantado, foi uma série de métodos para reforço e reparo de estruturas de concreto
armado em edificações com mais de 30 anos.
O estudo de caso presente neste trabalho foi realizado em um edifício residencial
com estrutura em concreto armado construído a mais de 30 anos na cidade de Imbituba-SC,
com o objetivo de investigar as manifestações patológicas instaladas na estrutura, a fim de
encontrar as possíveis causas, origens e mecanismos de ocorrência, pesquisar técnicas de
recuperação e reforço estrutural e realizar um comparativo entre as técnicas pesquisadas e a
utilizada na recuperação.
Feito a investigação das manifestações patológicas, observou-se maior deterioração
dos pilares da garagem, devido ao ataque de cloretos por depósito de agua do mar na superfície
do concreto, falta de cobrimento e acidentes, que de acordo com Fusco (2008), diante desses
problemas patológicos referentes a resistência mecânica da estrutura, ainda há o agravante de
outros agentes nocivos penetrarem na peça, podendo prejudicar ainda mais a armadura e o
concreto. Ocasionando, assim, a corrosão da armadura com sua expansão, ao ponto que o
concreto fissure perdendo a aderência com o aço, gerando o desplacamento do concreto de
cobertura, deixando a armadura mais exposta.
De acordo com a pesquisa realizada sobre as técnicas de recuperação e reforço
estrutural, observou-se que, para o objeto de estudo, o melhor material para a recuperação é o
graute, devido sua característica de resistência mecânica e trabalhabilidade no processo de
enchimento das formas, para um correto cobrimento da nova armadura de reforço.
Conclui-se que de acordo com todo conhecimento adquirido com a pesquisa, ao
fazer o comparativo entre o melhor método de recuperação estrutural escolhido e o método
realizado na execução, observou-se alguns pontos falhos, como por exemplo, ao limpar todo o
concreto desagregado da armadura corroída para limpar e tratar a armadura, existia alguns
45
pontos da armadura que não tinham mais seção de aço. Assim, comprometendo a resistência do
pilar. Diante disso, foi simplesmente realizado a limpeza da armadura e, posteriormente,
aumentado a seção do pilar com graute. O correto seria dimensionar uma nova armadura de
reforço para aquele pilar. Outro ponto negativo observado foi no processo de cura do graute,
no qual durante a desforma já haviam diversas fissuras devido à ausência de cura úmida no
período inicial de hidratação do cimento (7dias), deixando exposto a penetração de gases
atmosféricos e cloretos, acelerando o processo de oxidação da armadura. Ademais, o
lançamento do graute foi feito sem interação mecânica, prejudicando a sua aderência e
compactibilidade.
A engenharia civil busca atender uma melhor qualidade na construção civil, mas
para isso acontecer, todas as áreas envolvidas devem estar em harmonia e comprometimento,
desde a mão de obra de execução e materiais até os projetistas, para uma estrutura de concreto
armado durável com qualidade e livre de manifestações patológicas.
A pesquisa sobre técnicas de recuperação e reforço estrutural, corroborou com uma
maior necessidade de se evitar manifestações patológicas, devido à dificuldade em executar
algumas recuperações e reforços que dependem de uma mão de obra especializada e materiais
específicos, como por exemplo, a fibra de carbono. Mas em contrapartida, existe uma demanda
em crescimento nessa área de recuperação e reforço estrutural, pois existe um gama muito
grande de edifícios com mais de 30 anos apresentando diversos problemas patológicos,
apontando um nicho do mercado de trabalho muito promissor.
46
REFERÊNCIAS
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Estruturas de Concreto. 2 ed. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. 221 p. Disponível em:
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