Análise dos Fatores e Aspectos das Manifestações Patológicas nas Estruturas de Concreto Armado

A metodologia adotada para a presente pesquisa foi uma revisão da literatura que utilizou as bibliografias mais qualificadas com relação ao assunto tratado, a partir dos autores mais renomados e bases de dados confiáveis com relação ao meio acadêmico e instituições de ensino. A partir do conteúdo apresentado e principais resultados obtidos, constata-se então que as estruturas de concreto armado estão sucessíveis a diversos formas de degradação e patologias (como as mais verificadas sendo fissuras e corrosões), mas que podem ser evitadas a partir do uso e indicação adequada levando em consideração as normas regulamentadas e implicações corretas com base no planejamento e projeto. Palavras-chave: Estrutura; Concreto Armado; Manifestações Patológicas. Introdução O concreto de cimento Portland tem demonstrado referir-se um dos componentes da construção civil mais utilizados e adequados para as estruturas.

É possível determinar que o material de construção mais empregado em todo o mundo é o concreto (MEHTA; MONTEIRO, 2008). Manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado 2. Estruturas de concreto armado O concreto é uma mistura que demonstra alta resistência às tensões de compressão, entretanto não possui boa características em relação a tração, que chega a cerca de 10% da sua resistência a compressão. Desta forma, se torna necessária a junção do concreto com um material que agregue as propriedades resistente as cargas de tração na mistura. Surge então o concreto armado, um material composto, constituído de concreto e armadura com barras de aço, onde as barras da armadura tendem a absorver as tensões de tração e o concreto as tensões de compressão (BASTOS, 2006).

Entretanto, a realização da junção entre concreto e as barras de aço envolve a característica aderência, que é fundamental para que as propriedades contextualizadas sejam desenvolvidas pelo material. Manifestações patológicos em estruturas As manifestações patológicas estão diretamente relacionadas com a qualidade das estruturas (CÁNOVAS, 1988 apud MOHAMAD, 2015). Dessa forma, é importante entender alguns conceitos básicos como vida útil, desempenho e durabilidade de uma estrutura. A vida útil de uma estrutura é definida por Possan e Demoliner (2013, p. como: “o período entre o início de operação e uso de uma edificação até o momento em que o seu desempenho deixa de atender às exigências do usuário”. Ainda, a NBR 15575 (ABNT, 2013) define vida útil como “a medida temporal da durabilidade do edifício ou de suas partes”.

Para analisar os sintomas, é imprescindível uma rigorosa observação visual das patologias associado ao conhecimento teórico. HELENE, 2007). Almeida (2008) diz que toda manifestação patológica ocorre a partir de um processo ou mecanismo. É de suma importância em qualquer análise patológica, o correto conhecimento do mecanismo causador do processo. Dessa forma, poderá ser feito um tratamento adequado ao problema diagnosticado. As manifestações patológicas podem se originar em qualquer fase do processo de construção. As origens nas fases iniciais podem ser tanto no planejamento, como no projeto propriamente dito, ou até mesmo nas escolhas inadequadas de materiais. Além disso, existem as que tem origem nas etapas de execução e utilização da edificação. Souza e Ripper (1998) afirmam que apesar de diversos pesquisadores tentarem descobrir em qual etapa da construção ocorre a maior incidência de erros que levam às manifestações patológicas, as conclusões não apresentam um único padrão.

Isso ocorre principalmente pelo fato de que os estudos são realizados em diferentes localidades, utilizando metodologias de avaliação diversas, assim como a dificuldade em definir a principal causa, devida ao vasto número de casos. FREIRE, 2010). Em teoria, a etapa de execução deve ser iniciada apenas após a conclusão da etapa de concepção e projeto da obra, supondo que esta tenha sido realizada de forma correta. Entretanto, essa sequência lógica muitas vezes não acontece na realidade. Uma prática bastante comum durante a construção é fazer certas simplificações construtivas, não recomendadas ou previstas em projeto, a fim de facilitar a execução da obra, contribuindo, portanto, para a ocorrência de erros. SOUZA; RIPPER, 1998). Uma fissura em uma viga gerada pela expansão do concreto pode permitir a entrada de agentes agressivos causando a corrosão da armadura, por exemplo.

HELENE, 2007). A chamada “lei de Sitter” ou a lei da evolução dos custos (Figura 1), apresentada em 1984, divide as etapas construtivas e de uso em quatro períodos distintos, para poder se obter uma relação entre o período de tempo e o custo relativo da intervenção necessária para resolver o problema patológico. O primeiro período corresponde à etapa de projeto, seguido pela execução propriamente dita. Depois têm-se a chamada manutenção preventiva que deve acontecer nos primeiros três anos da edificação, e posteriormente, a manutenção corretiva, que acontece após o surgimento dos problemas (HELENE, 2007). No caso específico, o que se busca é a obtenção da durabilidade da edificação, sendo necessário à tomada de decisões corretas e no momento adequado (GRANATO, 2002).

Fissuras nas estruturas de concreto Entre as várias anomalias presentes nas edificações, públicas ou particulares, estão as fissuras, trincas, rachaduras e fendas. Estas aberturas na superfície dos elementos da estrutura têm grande relevância devido a três fatores básicos: o aviso de um possível problema mais grave acontecendo na estrutura, o desempenho da edificação que é afetado à medida que essas aberturas vão se formando pois elas facilitam a entrada de agentes agressivos a estrutura, e por fim há o desconforto psicológico que que essas aberturas causam aos usuários (THOMAZ, 1989). Estas manifestações patológicas podem surgir em paredes, pisos, vigas, pilares, lajes, entre outros elementos de uma edificação. Oliveira (2012) diz que uma das causas de ocorrência das fissuras é devido às tensões dos materiais.

Dessa forma Thomaz (1989) cita alguns fenômenos de formação das fissuras que podem ser visualizados na Tabela 2. Tabela 2 - Fenômenos e causas da formação de fissuras. Fenômenos de formação das fissuras Causas Movimentações térmicas Devido à variação de temperatura os elementos da edificação podem sofrer dilatação ou retração, causando fissuras, geralmente, na argamassa de revestimento e em pisos cimentados. Movimentações higroscópicas O aumento de umidade faz com que os elementos do edifício se expandam, e a perda de água gera uma retração. Devido aos vínculos que impedem a movimentação destes elementos, fissuras podem ser ocasionadas. Além das causas já citadas, as fissuras podem surgir devido ao mau uso ou manutenção falha da edificação, eventuais acidentes (explosões, incêndios, colisão de veículo), vibrações transmitidas pelo solo ou pelo ar, e também devido a própria degradação da edificação pelo seu envelhecimento (THOMAZ, 1989).

Umidade e bolor A água presente nas estruturas de concreto armado pode ser considerada um agente agressivo ou um facilitador para a instalação de outras fontes nocivas à estrutura. A água tanto no estado líquido ou na forma de vapor é uma das principais causas das manifestações patológicas (QUERUZ, 2007). Entre esses problemas causados pela água estão as manchas de umidade e a presença de bolor ou mofo. Esses defeitos nas edificações podem ocasionar problemas graves e de difíceis soluções, tais como: prejuízos de caráter funcional da edificação; desconforto aos usuários, podendo também acometer a saúde dos moradores; danos nas estruturas e bens presentes nos interiores das edificações; além de prejuízos financeiros (SOUZA, 2008). Geralmente trazem modificações apenas estéticas, mas podem ser agressivas e afetar o desempenho da edificação.

A Figura 2 ilustra a patologia contextualizada. Figura 2 – Mancha de eflorescência na laje de concreto. Fonte: Souza (2008). Conforme Bauer (2009, p. Características e tipo da eflorescência Locais de formação Prováveis causas atuando com ou sem simultaneidade Reparos Tipo 1: pó branco pulverulento e solúvel em água. Em superfície de alvenarias aparentes, revestimento de argamassa, ladrilhos cerâmicos não esmaltados. Em regiões próximas a caixilhos mal vedados. Em juntas de pisos cerâmicos esmaltados e azulejos. Sais solúveis presentes nos materiais, na água de amassamento, em agregados, aglomerantes. Em superfície de concreto. Na superfície de componentes próximos a elementos em alvenaria e concreto. Carbonatação da cal liberada na hidratação do cimento. Carbonatação da cal não carbonatada proveniente de argamassas mistas.

Eliminação da percolação de água. Fonte: Adaptado de Uemoto (1985 apud PERES, 2001, p. Ainda, conforme a NBR 7200 (ABNT, 1998), para remover a eflorescência é preciso escovar a seco a superfície atingida, com o uso de escova de cerdas de aço e logo após realizar limpeza com solução de ácido muriático. Quando a manifestação atingir grandes áreas, pode-se fazer uso de jatos de areia para facilitar a remoção. Então, após a lavagem, quando a base estiver completamente seca, deve-se refazer o local afetado. Corrosão das armaduras A corrosão é a degradação de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente em conjunto ou não a esforços mecânicos. A despassivação das armaduras pode ocorrer pelo processo de difusão de gás carbônico nos poros do concreto, fenômeno denominado carbonatação, no qual o gás carbônico reage com a hidróxido de cálcio e reduz a alcalinidade do concreto, reduzindo, portanto, seu pH.

Também pode ocorrer pela penetração direta de agentes agressivos no concreto como sulfatos ou íons de cloreto oriundos de diversas fontes externas, como agregados contaminados, aceleradores de pega que contém cloreto de cálcio na composição, maresia, processos industriais, água do mar (estruturas marinhas) (ANDRADE, 2001). A fim de garantir a passivação da estrutura durante a vida útil do concreto a NBR 6118 (ABNT, 2014), traz algumas recomendações referentes a classe de agressividade a qual a estrutura está inserida. Quanto mais agressivo for o ambiente, menor deve ser a relação água cimento (a/c) do concreto. E o cobrimento nominal da armadura (cnom), deve ser maior onde a estrutura está mais suscetível a agentes agressivos, formando a barreira física para impedir a entrada dos mesmos na estrutura.

Segundo Neville (2013), o lançamento e o adensamento do concreto são dois procedimentos que ocorrem de forma simultânea e sua qualidade está diretamente relacionada à resistência, impermeabilidade e durabilidade do concreto quando finalizado. Para alcançar o sucesso desejado, é necessário enfatizar os seguintes pontos: • Não arrastar o material. • O concreto deve ser fabricado uniformemente com camadas iguais para impedir a penetração de grandes montes. • A espessura do material aplicado deve corresponder ao equipamento usado para o espessamento. • Depois de moldar uma camada de concreto, ela deve ser adensada para a próxima camada para remover o ar preso na pasta de concreto. O aço, por exemplo é um material extremamente importante usado como barras na estrutura e pode levar a problemas, devido ao uso incorreto, como a determinação para aplicação com resistências inferiores às projetadas ou mal utilização na estrutura, resultando em pequenas rachaduras ou mesmo a destruição de uma estrutura ausente.

O uso de agregados reativos pode levar a reações prolongadas com o cimento para criar rachaduras na estrutura e, consequentemente, uma redução na resistência mecânica (TAKATA, 2009). Sendo assim, torna-se fundamental que no processo de desenvolvimento da estrutura de concreto desde a sua concepção inicial até a sua realização final, tome-se adequadas diretrizes determinas pelas normas regulamentadoras e por qualificadas determinações dos fabricantes para que a estrutura consiga realizar as suas funções de forma adequada sem resultar em manifestações patológicas ou mesmo colapsar toda a estrutura. Conclusão O presente trabalho teve o objetivo de realizar a apresentação e demonstração das ocorrências de patologias das estruturas de concreto armado na construção civil, relacionando as causas, os aspectos dos problemas e os fatores que determinam a degradação da estrutura considerando a sua importância para a estabilidade da estrutura em uma edificação.

Como apresentado inicialmente, as estruturas de concreto armado, são concebidas com o propósito de durabilidade, e resistência mecânica advindas das suas caraterísticas, propriedades e parâmetros, entretanto o seu uso, aplicação e projeto inadequado pode ser resultado de diversos problemas do material, resultando em manifestações patológicas que ocorrem em degradações da estrutura e até mesmo o seu colapso. J. O. Contribuição à Previsão da Vida Útil das Estruturas de Concreto Armado Atacadas pela Corrosão da Armadura: Iniciação por Cloretos. fl. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, ABNT, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT).

NBR 7200: Execução de revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Procedimento. Rio de Janeiro, ABNT, 1998. IBRACON, 2011. BASTOS, P. S. S. Fundamentos do concreto armado. Patologia das anomalias em alvenaria e revestimentos argamassados. São Paulo: PINI, 2015. CLÍMACO, J. C. T. et al. Patologia das construções: uma especialidade na engenharia civil.  Téchne, São Paulo, v. n. p. GENTIL, V. Corrosão. ed. Rio de Janeiro, 1996. GRANATO, J. LERSCH, I. M. Contribuição para a identificação dos principais fatores e mecanismos de degradação em edificações do patrimônio cultura de Porto Alegre. f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. K. MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais.

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