Monografia Gabriella de Rezende Vale - Versão final

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Centro Universitário de Brasília - UniCEUB 
Faculdade de Tecnologia e Ciências Sociais 
Aplicadas – FATECS 
Curso: Engenharia Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABRIELLA DE REZENDE VALE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA GDE EM ESTRUTURA DE CONCRETO 
ARMADO PARA AUXILIAR NA TOMADA DE DECISÃO PARA RECUPERAÇÃO 
DE UM RESERVATÓRIO – ESTUDO DE CASO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Brasília 
2020 
 
 
GABRIELLA DE REZENDE VALE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA GDE EM ESTRUTURA DE CONCRETO 
ARMADO PARA AUXILIAR NA TOMADA DE DECISÃO PARA RECUPERAÇÃO 
DE UM RESERVATÓRIO – ESTUDO DE CASO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado à Faculdade de Tecnologia e 
Ciências Sociais Aplicadas – FATECS do 
Centro Universitário de Brasília – UniCEUB 
como parte dos requisitos para a obtenção 
de título de Bacharel em Engenharia Civil. 
Orientadora: Profa. MSc Gabriela de A. D. 
Bahia 
 
 
 
 
 
 
 
 
Brasília 
2020 
 
 
GABRIELLA DE REZENDE VALE 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA GDE EM ESTRUTURA DE CONCRETO 
ARMADO PARA AUXILIAR NA TOMADA DE DECISÃO PARA RECUPERAÇÃO 
DE UM RESERVATÓRIO – ESTUDO DE CASO 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado à Faculdade de Tecnologia e 
Ciências Sociais Aplicadas – FATECS do 
Centro Universitário de Brasília - UniCEUB 
como parte dos requisitos para a obtenção 
de título de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 
 
Brasília, 02 de dezembro de 2020. 
 
 
 
Banca Examinadora 
 
 
____________________________________ 
Profa. MSc Gabriela de A. Duboc. Bahia 
Orientadora 
Centro Universitário de Brasília - UniCEUB 
 
 
____________________________________ 
Profº. MSc Nielsen José Dias Alves 
Examinador Interno 
Centro Universitário de Brasília - UniCEUB 
 
 
____________________________________ 
Enga Civil Edlamar da Silva Júnior 
Examinador externo 
 
AGRADECIMENTO 
Aos meus avós Paulo e Janete, e minha bisavó Nair, que me apoiaram e 
incentivaram ao longo dessa graduação. Agradeço aos meus pais, Clariciele e Sérgio, 
irmãos (Giovanna, Emanuel e Pedro), em especial a minha madrinha Maristela e tios 
que me apoiaram nos momentos difíceis. 
Ao meu namorado Marcos Vinícius que sempre me incentivou e ajudou na 
realização deste trabalho. Aos meus amigos Douglas, Nathália, e Murilo que sempre 
me ajudaram e fizeram parte dessa caminhada acadêmica. 
Meus agradecimentos a Prof. (a) M.Sc. Erika Regina, por ter me ajudado 
na escolha do tema deste trabalho e sempre me ajudar quando precisei. A todos os 
professores de Engenharia Civil do UniCEUB, campus de Taguatinga, que fizeram 
parte dessa jornada de alguma forma. 
Agradeço a Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal, 
Caesb, pelo fornecimento das informações para o desenvolvimento deste trabalho 
acadêmico. 
Um agradecimento especial a minha orientadora Prof. (a) M.Sc. Gabriela 
de Athayde Duboc Bahia pela sua paciência e por me auxiliar na elaboração desse 
trabalho. 
Agradeço a todos que me ajudaram e me apoiaram de alguma forma 
durante essa graduação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aos meus avós Janete e Paulo, 
a minha bisavó Nair (in memoriam) 
agradeço o apoio e incentivo 
ao longo de todos esses anos. 
 
 
RESUMO 
Esse trabalho tem como objetivo avaliar o grau de deterioração do 
reservatório apoiado no Plano Piloto com a capacidade de armazenamento de 60.000 
m³. A partir de um laudo de inspeção visual, contendo análises por meio da 
metodologia GDE, e alternativas de recuperação apresentadas pela CAESB, foi 
realizado um novo estudo de forma a agrupar, de forma resumida, as informações 
obtidas através da aplicação da metodologia GDE e, a partir dela, apontar as principais 
medidas de recuperação da estrutura tomadas pela CAESB. Como resultados da 
aplicação da metodologia, baseado nas anomalias identificadas, foi possível obter o 
grau de deterioração da estrutura com o valor de 123, classificado como crítico, 
necessitando de intervenção imediata. Baseado na identificação das manifestações 
patológicas, foram apresentadas alternativas de recuperação do reservatório para que 
o mesmo retome as condições de funcionamento e durabilidade do concreto. 
 
Palavras-chave: Manifestações patológicas. Deterioração. Reservatório. 
Recuperação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
This research aims to assess the scale of deterioration of the reservoir in 
the town of Plano Piloto with 60,000 m³ of storage capacity. From a visual inspection 
report, containing analyses by the GDE methodology and recovery alternatives 
presented by CAESB (Environmental Sanitation Company of the Federal District), a 
new study was conducted to summarize the information obtained through the 
application of the GDE methodology and, from it, to point out the major measures of 
recovery of the structure taken by CAESB. As a result of the application of the 
methodology, based on the identified anomalies, it was possible to obtain the degree 
of deterioration of the structure with the value of 123, classified as critical, requiring 
immediate intervention. On the basis of the identification of pathological 
manifestations, alternatives were presented for the recovery of the reservoir in order 
to return it to the working conditions and durability of the concrete. 
 
Key Words: Pathological manifestations. Deterioration. Reservoir. Recovery. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1- Esquema da composição do concreto .......... Erro! Indicador não definido. 
Figura 2 – Componentes que formam a reação álcalis agregadoErro! Indicador não 
definido. 
Figura 3 – Detalhe da reação álcali-agregado: a seta indica a borda de reação 
circundando o agregado graúdo ................................................................................ 16 
Figura 4 – Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto ...................... 16 
Figura 5 – Deterioração por ataque de sulfatos ........................................................ 18 
Figura 6 – Eflorescência devido à lixiviação do Ca(OH)2 ......................................... 19 
Figura 7 – Deterioração por ataque da água do mar ................................................. 20 
Figura 8 – Efeito da umidade do ar no grau de carbonatação e no teor de umidade dos 
poros, respectivamente ............................................................................................. 22 
Figura 9 – Medição da espessura carbonatada ........................................................ 24 
Figura 10 – Agentes físicos de deterioração do concreto ......................................... 25 
Figura 11 – Desgaste superfícial por abrasão ........................................................... 26 
Figura 12 – Desgaste devido a ação abrasiva da água ............................................ 27 
Figura 13 – Utilização de sais para degelo em cidades de baixa temperatura ......... 29 
Figura 14 – Deterioração de uma rodovia devido a utlização de sais para derreter o 
gelo ........................................................................................................................... 29 
Figura 15 – Cristalização dos sais presentes na água em um reservatório de concreto 
armado ...................................................................................................................... 31 
Figura 16 – Formação da semipilha no concreto armado ......................................... 32 
Figura 17- Tipos de corrosão em uma barra em meio ao concreto ........................... 33 
Figura 18 – Corrosão uniforme .................................................................................. 33 
Figura 19 – Corrosão por pite.................................................................................... 33 
Figura 20 – Fluxograma para avaliação quantitativa da estrutura (Castro,1994 – 
modificado) ................................................................................................................ 35 
Figura 21 – Fator de intensidade do dano (Fi) x Grau do dano (D) ........................... 38 
Figura 22 – Limpeza de superfícies por aplicação de jatos de areia ......................... 45 
Figura 23 – Profundidade de remoção de parte do concreto .................................... 46 
Figura 24 – Limpeza com escova de aço .................................................................. 47 
Figura 25 – Apicoamento mecânico .......................................................................... 48 
Figura 26 – Apicoamento manual .............................................................................. 48 
Figura 27 – Reparo de uma fissura por costura ........................................................ 50 
Figura 28 – Reforço por adição de chapas metálicas ............................................... 52 
Figura 29 – Reforço utilizando concreto projetado .................................................... 53 
file:///C:/Users/Gabriela/Documents/CURSOS/GRADUAÇÃO%20CEUB/MONOGRAFIAS/MONOGRAFIA/TCC%20MODELO.docx%23_Toc48931643
file:///C:/Users/Gabriela/Documents/CURSOS/GRADUAÇÃO%20CEUB/MONOGRAFIAS/MONOGRAFIA/TCC%20MODELO.docx%23_Toc48931643
 
Figura 30 – Pilares reforçados com o sistema PCRF ................................................ 54 
Figura 31 – Vista panorâmica do reservatório apoiado do Plano Piloto .................... 54 
Figura 32 – Representação das câmaras do reservatório ......................................... 55 
Figura 33 – Vista 3D do reservatório apoiado do Plano Piloto .................................. 55 
Figura 34 – Detalhe do pilar com proteção mecânica em estágio de desagregação 
 .................................................................................................................................. 61 
Figura 35 – Detalhe da parede com proteção mecânica em estágio de desagregação
 .................................................................................................................................. 61 
Figura 36 – Vista da laje interna que apresenta corrosão e baixo cobrimento .......... 62 
Figura 37 – Vista da laje interna que apresenta corrosão e baixo cobrimento .......... 62 
Figura 38 – Detalhe da disgregação ......................................................................... 63 
Figura 39 – Vista da proteção da cobertura C1/C2 ................................................... 64 
Figura 40 – Vista da proteção da cobertura C3/C4 ................................................... 65 
Figura 41 – Vista da lixiviação na parede externa ..................................................... 65 
Figura 42 – Detalhe da corrosão nas tubulações do abrigo de válvula ..................... 66 
Figura 43 – Detalhe do desplacamento e estado de conservação da junta do piso . 67 
Figura 44 – Detalhe de junta elastomérica do reservatório C3 apresentando perda da 
elasticidade. E fissuras no elementos em contato com a mesma ............................. 67 
Figura 45 – Detalhe da fissuração da alvenaria e laje beiral ..................................... 68 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 – Principais fatores que condicionam a velocidade de penetração da frente 
de carbonatação ........................................................................................................ 22 
Quadro 2 – Classes de agressividade ambiental ...................................................... 23 
Quadro 3 – Correspondência entre classe de agressividade e espessura do 
cobrimento................................................................................................................. 24 
Quadro 4 – Relação da divisão das famílias ............................................................. 37 
Quadro 5 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 38 
Quadro 6 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 39 
Quadro 7 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 39 
Quadro 8 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 40 
Quadro 9 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 40 
Quadro 10 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (Fp)
 .................................................................................................................................. 41 
Quadro 11 – Fator de intensidade do dano (Fi) ......................................................... 41 
Quadro 12 – Classificação dos níveis de deterioração do elemento pela metodologia 
GDE .......................................................................................................................... 44 
Quadro 13 – Fator de relevância estrutural da família (Fr) ........................................ 46 
Quadro 14 – Classificação dos níveis de deterioração da estrutura (Gd), adaptado por 
Fonseca (2007) ......................................................................................................... 47 
Quadro 15 – Principais características do reservatório ............................................. 60 
Quadro 16 – Fator de intensidade a partir do tipo de manifestação patológica......... 64 
Quadro 17 – Características da alternativa 1 ............................................................ 81 
Quadro 18 – Características da alternativa 2 ............................................................ 81 
Quadro 19 – Características da alternativa .............................................................. 82 
Quadro 20 – Características da alternativa 1 ............................................................ 83 
Quadro 21 – Características da alternativa 2 ............................................................ 84 
Quadro 22 – Características da alternativa 3 ............................................................ 84 
Quadro 23 – Características da alternativa 1 ............................................................ 85 
Quadro 24 – Características da alternativa 2 ............................................................ 86 
Quadro 25 – Características da alternativa .............................................................. 86 
Quadro 26 – Características da alternativa .............................................................. 87 
 
Quadro 27 – Características da alternativa .............................................................. 87 
Quadro 28 – Características da alternativa .............................................................. 88 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1- Análise percentual das causasde problemas patológicos em estruturas de 
concreto .................................................................................................................... 13 
Tabela 2 - Fatores de ponderação utilizados para o reservatório ............................ 64 
Tabela 3 – Grau de deterioração das câmaras C1 e C2 ........................................... 75 
Tabela 4 - Grau de deterioração das câmaras C1 e C2 ............................................ 75 
Tabela 5 - Grau de deterioração das câmaras C1 e C2 ............................................ 75 
Tabela 6 - Grau de deterioração das câmaras C1 e C2 ........................................... 76 
Tabela 7 - Grau de deterioração das câmaras C1 e C2 ............................................ 76 
Tabela 8 - Grau de deterioração das câmaras C3 e C4 ............................................ 77 
Tabela 9 - Grau de deterioração das câmaras C3 e C4 .......................................... 77 
Tabela 10 - Grau de deterioração das câmaras C3 e C4 .......................................... 77 
Tabela 11 - Grau de deterioração das câmaras C3 e C4 .......................................... 78 
Tabela 12 - Grau de deterioração das câmaras C3 e C4 .......................................... 78 
Tabela 13 – Grau de deterioração de uma família de elementos (Gdf) ..................... 79 
Tabela 14 – Grau de deterioração da estrutura......................................................... 79 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 
DF Distrito Federal 
CAESB Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal 
Fi 
Fp 
Fr 
Fator de intensidade do dano 
Fator de ponderação do dano 
Fator de relevância estrutural 
Gd Grau de deterioração da estrutura 
Gde Grau de deterioração do elemento 
Gdf Grau de deterioração da família de elementos 
k Número de famílias de elementos que existem na edificação 
m Número de danos detectados no elemento 
n Número de elementos da família com Gde>15 
NBR Norma Brasileira Regulamentadora 
UniCEUB Centro Universitário de Brasília 
cm Centímetro 
m Metro 
PRFC Polímero reforçado com fibra de carbono 
CAD Concreto de alto desempenho 
RAA Reação álcalis-agregados 
 
 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
𝐶𝑂2 Dióxido de carbono 
𝑁𝑎2𝑆𝑂4 Sulfato de sódio 
𝐾2𝑆𝑂4 Sulfato de potássio 
𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 Hidróxido de cálcio 
𝐶3𝐴 Aluminato tricálcico 
CaO Óxido de cálcio 
Ca𝐶𝑂3 Carbonato de cálcio 
𝐻2𝑂 Água 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 8 
1.1 OBJETIVO .................................................................................................... 9 
1.1.1 Objetivo Geral ........................................................................................ 9 
1.1.2 Objetivo específicos .............................................................................. 9 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 10 
2.1 Concreto ..................................................................................................... 10 
2.1.1 Características do concreto ............................................................... 10 
2.1.2 Processo Executivo ............................................................................. 11 
2.2 Manifestações patológicas no concreto .................................................. 11 
2.2.1 Deficiência de concretagem ............................................................... 13 
2.2.2 Causas químicas de deterioração em estruturas de concreto 
armado 14 
a) Reação álcalis-agregado ........................................................................... 15 
b) Deterioração pela ação de ácidos ......................................................... 17 
c) Deterioração por ataque de sulfatos ........................................................ 17 
d) Deterioração pela hidratação dos componentes do cimento – MgO e 
CaO 18 
e) Deterioração pelo ataque de água ............................................................ 19 
f) Deterioração por carbonatação ................................................................ 20 
g) Ações biológicas .................................................................................... 24 
2.2.3 Causas físicas de deterioração em estruturas de concreto armado
 25 
a) Abrasão ....................................................................................................... 25 
b) Erosão ...................................................................................................... 26 
c) Cavitação .................................................................................................... 27 
d) Fissuração ............................................................................................... 28 
e) Ação do gelo-degelo .................................................................................. 28 
f) Deterioração pela ação do fogo ................................................................ 29 
g) Cristalização de sais nos poros do concreto ....................................... 30 
2.2.4 Corrosão em estruturas de concreto armado ................................... 31 
2.3 Metodologia GDE/UnB ............................................................................... 34 
2.3.1 Divisão dos Elementos em Famílias .................................................. 36 
2.3.2 Verificação do Fator de Ponderação de um dano (𝑭𝒑) ..................... 37 
2.3.3 Verificação do fator de intensidade do dano (𝑭𝒊) ............................. 40 
 
2.3.4 Verificação do grau do dano (D) ......................................................... 40 
2.3.5 Grau de deterioração do elemento (𝑮𝒅𝒆) ........................................... 43 
2.3.6 Grau de deterioração de uma família de elementos (𝑮𝒅𝒇) ............... 44 
2.3.7 Fator de relevância estrutural da família (𝑭𝒓) ................................... 44 
2.3.8 Grau de deterioração da estrutura (𝑮𝒅) ............................................. 45 
2.4 Recuperação e reforço de estruturas de concreto.................................. 46 
2.4.1 Intervenções em superfícies de concreto ......................................... 47 
2.4.2 Tratamento de fissuras ....................................................................... 52 
2.4.3 Reforço de estruturas de concreto armado ...................................... 54 
a) Reforço com adição de armaduras........................................................... 54 
b) Adição de chapas e perfis metálicos .................................................... 55 
c) Reforço de pilares por meio de encamisamento com concreto de alto 
desempenho (CAD) .......................................................................................... 56 
d) Reforço de pilares com polímeros reforçados com fibra de carbono 
(PRFC)................................................................................................................ 57 
2.5 Caracterização do local de estudo ........................................................... 59 
3 METODOLOGIA ................................................................................................. 61 
4 ANÁLISE E RESULTADOS ............................................................................... 66 
4.1 Anomalias identificadas na inspeção visual ........................................... 66 
4.1.1 Segregação do concreto ..................................................................... 66 
4.1.2 Corrosão de armadura por ataque de cloretos ................................. 67 
4.1.3 Disgregação do concreto .................................................................... 69 
4.1.4 Sistema de impermeabilização ...........................................................69 
4.1.5 Lixiviação do concreto ........................................................................ 71 
4.1.6 Tubulações e conexões ...................................................................... 72 
4.1.7 Juntas de dilatação ..................................................................................... 72 
4.1.8 Fissuras na laje beiral e alvenaria do reservatório C3/C4 ....................... 73 
4.2 Aplicação da metodologia GDE/UnB ........................................................ 74 
4.2.1 Câmaras C1 e C2 – Grau de deterioração ................................................. 74 
4.2.2 Alternativas de recuperação propostas pela Caesb ......................... 79 
4.2.3 Recuperação das paredes internas ................................................... 80 
4.2.4 Recuperação dos pilares .................................................................... 82 
4.2.5 Recuperação das vigas e laje interna ................................................ 82 
4.2.6 Recuperação da laje de cobertura (face externa) ............................. 83 
4.2.7 Recuperação das paredes (face externa) .......................................... 85 
 
4.2.8 Proteção do sistema de ventilação das câmaras C3/C4 .................. 86 
4.2.9 Tratamento das tubulações e conexões que apresentam corrosão
 87 
4.2.10 Tratamento das juntas de dilatação ................................................ 87 
4.2.11 Tratamento de fissuras .................................................................... 87 
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 91 
 
 
8 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
O concreto, como material de construção, pode apresentar suas 
propriedades físicas e químicas alteradas ao longo do tempo devido aos processos 
de deterioração das estruturas. Este fato decorre da influência das características do 
meio ambiente e do próprio desempenho da peça estrutural. 
Após a conclusão de uma edificação ou instalação de um material, existe 
um período, o qual denomina-se vida útil de uma estrutura, durante o qual uma 
estrutura ou qualquer de seus componentes satisfazem os requisitos de desempenho 
do projeto sem intervenções significativas (SOUZA E RIPPER, 1998). 
 A vida útil do material está diretamente ligada à durabilidade, onde a 
durabilidade é baseada em características como a agressividade ambiental, 
desempenho da estrutura e tempo, ou seja, vida útil exigida. De acordo com a norma 
NBR 15575/2013, durabilidade é a capacidade da edificação de desempenhar suas 
funções ao longo do tempo sob condições de uso e manutenção especificada. 
O crescimento acelerado das construções tem corroborado para o 
aparecimento de novos riscos de deterioração precoce nas estruturas de concreto, 
comprometendo seu desempenho e tornando-o insatisfatório para a finalidade 
proposta. 
 Em reservatórios de concreto armado as manifestações patológicas mais 
incidentes são as corrosões das armaduras, trincas, fissuras, infiltrações e a 
deterioração do concreto por presença de cloreto ou carbonatação. Essas 
manifestações patológicas são alusivas à agressividade da localização e da idade do 
reservatório, sendo agravada pela falta de manutenção, diminuindo assim, a vida útil 
da estrutura. 
Dessa forma, para avaliar o grau de degradação das estruturas (GDE) de 
concreto armado tem-se a Metodologia GDE/UnB, também conhecida por PECC/UnB 
que permite realizar uma avaliação quantitativa do grau de deterioração de estruturas 
de concreto, analisando e quantificando as manifestações dos danos e suas 
evoluções, possibilitando definir priorização para realização de manutenções e 
recuperação na estrutura. 
 
 
9 
 
Sendo assim, este trabalho apresenta o intuito de identificar e avaliar as 
manifestações patológicas de um reservatório apoiado situado no Plano Piloto, Distrito 
Federal. Tal avaliação da estrutura foi motivada pela necessidade da recuperação 
estrutural existente devida à falta de manutenção. 
1.1 OBJETIVO 
Neste capítulo serão abordados os objetivos gerais e específicos da realização 
deste trabalho. 
1.1.1 Objetivo Geral 
Avaliar o grau de deterioração da estrutura de um reservatório apoiado situado 
no Plano Piloto, Distrito Federal, por meio da metodologia GDE com o intuito de 
apresentar as alternativas para sua recuperação a partir do estudo das manifestações 
patológicas das estruturas de concreto armado. 
1.1.2 Objetivo específicos 
• Identificar as manifestações patológicas mais recorrentes em estruturas de 
concreto armado. 
• Identificar o nível de deterioração da estrutura utilizando a metodologia GDE. 
• Analisar os dados obtidos através de inspeção visual da estrutura, ensaios e 
inspeção de conservação realizados no reservatório apoiado do Plano Piloto. 
• Discorrer das técnicas usuais de recuperação e reforço de estruturas de 
concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
Neste capítulo serão abordadas as fundamentações técnicas e teóricas que 
servirão de suporte para a realização deste trabalho. 
2.1 Concreto 
2.1.1 Características do concreto 
O concreto é um material composto por cimento, água, agregado miúdo 
(areia) e agregado graúdo (pedra ou brita) podendo conter adições e aditivos químicos 
com objetivo de alterar ou melhorar suas características básicas (CARVALHO E 
FILHO, 2014). A Figura 1 representa o conjunto de materiais que formam o concreto. 
 
Figura 1 – Esquema da composição do concreto 
 
Fonte: Autor (2020) 
 
O concreto é um material muito utilizado na construção civil devido a suas 
características como versatilidade, facilidade na sua produção e é um elemento que 
pode ser moldado em diferentes formatos, além disso, ele apresenta uma elevada 
resistência a compressão. Porém, devido à baixa resistência à tração, ele é utilizado 
associado ao aço, que possui uma boa aderência, permitindo que o concreto trabalhe 
com o aço como uma única peça e melhora a resistência à tração do concreto 
(CARVALHO E FILHO, 2014). 
Além da utilização do aço, para melhorar a resistência do concreto, 
segundo os mesmos autores, são incorporados produtos químicos ou outros 
 
 
11 
 
componentes, como microsílica, polímeros, entre outros produtos no concreto com a 
finalidade de melhorar algumas propriedades como o aumento da trabalhabilidade do 
concreto e sua resistência, e retardo da velocidade das reações químicas que ocorrem 
no concreto. 
Fusco e Onishi (2017), alegam que é perigoso a aplicação de aditivos que 
possuem cloretos em sua composição, para acelerar o endurecimento do concreto, 
pois pode ser prejudicial a estrutura, podendo atacar as armaduras. 
2.1.2 Processo Executivo 
O concreto em seu estado fresco apresenta uma boa trabalhabilidade e 
homogeneidade, facilitando seu lançamento. Contudo é fundamental o planejamento 
e o cuidado na hora da execução para que o concreto endurecido apresente as 
características determinadas em projeto e possa desempenhar a sua função para qual 
foi concebido. 
De acordo com a norma NBR 14931/2004, o concreto deve ser lançado e 
adensado de modo que a armadura e os componentes embutidos, previstos no 
projeto, sejam devidamente envolvidos na massa de concreto. Deve-se tomar 
precauções para manter a homogeneidade do concreto, podendo haver segregação 
decorrente do transporte. 
O adensamento é uma etapa importante na fabricação do concreto e na 
moldagem da estrutura, interferindo significativamente em suas características finais 
já que ele que faz com que os espaços vazios da forma sejam preenchidos, sem haver 
segregação dos seus materiais componentes (CARVALHO E FILHO, 2014). 
Após o adensamento, inicia-se o processo de pega, que segundo Neville 
(2016), é o processo de solidificação ou enrijecimento da pasta de cimento, ou seja, a 
mudança do estado fluído para rígido. Em seguida é feita a cura do concretocom o 
intuito de diminuir os efeitos da evaporação prematura da água na estrutura 
concretada, fator que interfere na qualidade e durabilidade da estrutura. 
2.2 Manifestações patológicas no concreto 
O concreto pode apresentar manifestações patológicas por falha na 
concepção, execução ou utilização inadequada da estrutura. 
 
 
12 
 
De acordo com Souza e Ripper (1998), como material de construção, o 
concreto é instável ao longo do tempo, tendo suas propriedades químicas e físicas 
alteradas em função dos atributos de seus componentes e de suas reações com o 
meio ambiente. 
O surgimento de problemas patológicos em uma estrutura indica, de modo 
geral, falhas durante a execução em uma das etapas de construção, podendo ter 
também falhas no sistema de controle de qualidade (SOUZA E RIPPER, 1998). A 
Tabela 1 apresenta o percentual das causas de problemas patológicos encontrado em 
estruturas de concreto. 
 
Tabela 1 – Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de 
concreto. 
CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE 
CONCRETO 
Fonte De 
Pesquisa 
Concepção 
e Projeto 
Materiais Execução 
Utilização 
e Outras 
Edward Grunau 
Paulo Helene 
(1992) 
44 18 28 10 
D.E.Allen 
(Canadá) 
(1979) 
55 49 49 49 
C.S.TC. 
(Bélgica) 
Verçoza (1991) 
46 15 22 17 
C.E.B. Boletim 
157 (1982) 
50 40 40 10 
Faculdade de 
Engenharia da 
Fundação 
Armando 
Álvares 
Penteado 
Verçoza (1991) 
18 6 52 24 
B.R.E.A.S 
(Reino Unido) 
(1972) 
58 12 35 11 
Fonte: Souza e Ripper (1998), modificado pelo Autor 
 
 
 
 
 
13 
 
Tabela 1b – Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de 
concreto. (continuação) 
CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE 
CONCRETO 
Bureau 
Securitas 
(1972) 
88 88 88 12 
E.N.R (U.S.A.) 
(1960-1970) 
9 6 75 10 
S.I.A (Suiça) 
(1979) 
46 44 10 
Dov Kaminetzky 
(1991) 
51 40 40 16 
Jean Blévot 
(França) (1974) 
35 65 
I..E.M.I.T. 
(Venezuela) 
(1965-1975) 
19 5 57 19 
Fonte: Souza e Ripper (1998), modificado pelo Autor 
 
Analisando o Quadro 1, pode-se perceber que a maioria dos autores 
consideram que o aparecimento de manifestações patológicas se dá na etapa de 
concepção e projeto. Ainda assim, é bastante comum existirem problemas patológicos 
com sua origem na escolha de materiais de baixa qualidade, falha na execução e na 
utilização da estrutura. 
Dentre os problemas patológicos mais recorrentes em estruturas de 
concreto armado tem-se: deficiência de concretagem, deterioração do concreto por 
causas químicas e físicas, e corrosão das armaduras. 
2.2.1 Deficiência de concretagem 
O problema na concretagem não se dá apenas no momento de lançamento 
do concreto. A falha no transporte, ou seja, a demora na entrega do concreto na obra 
também pode gerar anomalias. 
Esse fato se deve a demora na entrega, proporcionando grandes intervalos 
de tempo entre a concretagem de uma camada de concreto e a anterior, provocando 
 
 
14 
 
a criação de juntas de concretagem não previstas, formando superfícies suscetíveis a 
concentração de tensões e perda de aderência. 
A falha no lançamento e adensamento pode provocar a segregação entre 
o agregado graúdo e a argamassa, formando ninhos de concretagem (SANTOS, 
2014). Porém, destaca-se que atualmente existem os concretos denominados 
autoadensáveis, não sendo necessário o adensamento para o concreto se tornar mais 
homogêneo. Esse tipo de concreto atinge essa característica devido a incorporação 
de aditivos superplastificantes que reduzem o volume de água do concreto, tornando-
o mais fluído e resistente (CARVALHO E FILHO, 2014). 
 Segundo Ribeiro et al. (2018), a adição de água para aumentar a 
trabalhabilidade concreto afetaria a relação água/cimento, diminuindo a resistência e 
aumentando sua porosidade. 
A relação água cimento é alusiva a quantidade e tamanho dos poros do 
concreto endurecido. Quanto maior a relação água cimento, maior será a porosidade 
e a permeabilidade do concreto, facilitando a penetração de dióxido de carbono (𝐶𝑂2) 
para o interior do material, possibilitando a corrosão das armaduras (SANTOS, 2014). 
Após a concretagem é importante que seja feito o adensamento 
corretamente, pois diminui o número de vazios, bolhas de ar e excesso de água do 
interior da peça, o que melhora a aderência do concreto com as fôrmas e ferragens. 
Esse processo deve ser realizado imediatamente após o lançamento do concreto, 
facilitando a acomodação dos agregados enquanto ainda está fresco. 
A presença de bolhas de ar no concreto leva a formação de vazios na 
massa, facilitando a penetração de agentes agressivos e a consequente diminuição 
da resistência do concreto em seu estado endurecido. 
2.2.2 Causas químicas de deterioração em estruturas de concreto armado 
Para que haja aderência entre o cimento e os agregados, ocorrem reações 
químicas entre os componentes de hidratação do cimento. Essa interação pode ser 
negativa ou positiva. 
Quando positivas, podem contribuir para o aumento da resistência e para 
maior homogeneidade do concreto. Quando a interação é negativa, pode desenvolver 
 
 
15 
 
reações químicas expansivas, anulando a coesão do concreto (SOUZA E RIPPER, 
1998). 
A deterioração do concreto por causas químicas também pode acontecer 
por reações de troca entre um agente agressivo do ambiente e componentes da pasta 
de cimento endurecida. 
 Em geral, os processos de deterioração do concreto ocorrida por reações 
químicas podem ser devido a agentes agressivos do meio ambiente ou reação entre 
os constituintes da pasta de cimento. 
a) Reação álcalis-agregado 
É um processo de deterioração que não ocorre devido aos agentes 
agressivos do ambiente, mas pela reação entre os constituintes da pasta de cimento 
(RIBEIRO ET AL., 2018). 
Resulta na reação química dos álcalis do cimento com a sílica reativa de 
alguns agregados, gerando uma reação física expansiva (FUSCO E ONISHI, 2017). 
A Figura 2 mostra os componentes que contribuem para a reação álcalis-agregados 
(RAA). 
 
Figura 2 – Componentes que formam a reação álcalis agregado 
 
Fonte: Alves (2020) 
 
 
16 
 
 De acordo com Ribeiro et al. (2018), essa reação ocorre devido a presença 
de umidade no ambiente, que favorece a formação de produtos expansivos que 
degradam o concreto. 
Tal reação se dá pela formação do gel sílico-alcalino que ocorre caso os 
agregados contenham significativa fração de sílica reativa, que em contato com sulfato 
de sódio (𝑁𝑎2𝑆𝑂4) e de potássio (𝐾2𝑆𝑂4), presentes na pasta de cimento que reagem 
em contato com a água capilar (FUSCO E ONISHI, 2017). 
Segundo Ribeiro et al. (2018), a pressão hidráulica formada pode ser capaz 
de causar a expansão e fissuração das partículas do agregado afetadas ou até da 
pasta de cimento em volta do agregado. As Figuras 3 e 4 mostram como ocorre a 
reação álcalis-agregado em uma estrutura de concreto armado e um esquema dessa 
reação na estrutura. 
 
Figura 3 – Detalhe da reação álcali-agregado: a seta indica a borda de reação circundando o 
agregado graúdo. 
 
Fonte: Figuerôa e Andrade (2007) 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
Figura 4 – Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto 
 
Fonte: Souza e Ripper (1998) 
b) Deterioração pela ação de ácidos 
O concreto sofre deterioração quando exposto a soluções ácidas devido a 
composição da pasta de cimento. Os ácidos reagem com o hidróxido de cálcio 
𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 da pasta de cimento, produzindo água e sais de cálcio, sofrendo lixiviação, 
se solúveis, melhorando a permeabilidade e a porosidade da pasta. No entanto, 
concretos de baixa permeabilidade, quando expostos à ação de ácidos fracos 
conseguem resistir (SANTOS, 2014).O ataque por ácidos é mais propício com valores de pH menores, em torno 
de 6,5, não existindo ensaios normatizados para a determinação de resistência aos 
ácidos. Somente o valor do pH não é suficiente para indicar o potencial do ataque, a 
presença de 𝐶𝑂2 , a temperatura e a pressão aumentam a intensidade do ataque 
(GUABIROBA, 2012). 
c) Deterioração por ataque de sulfatos 
Sua presença é comum em áreas de indústrias químicas ou áreas de 
operação de minas. O ataque por sulfato tem ação expansiva que gera tensões no 
concreto capaz de fissurá-lo, podendo estar presente nos agregados, na água de 
amassamento ou no próprio cimento. 
 
 
18 
 
 O sulfato reage com o aluminato tricálcico 𝐶3𝐴, composto do cimento, 
formando a etringita, que fixa moléculas de água, ocupando um volume maior, 
provocando o aparecimento de tensões que causam deterioração do concreto 
(NEVILLE, 2013). 
O ataque por sulfato, Figura 5, causa uma perda progressiva de resistência 
e de massa, devido ao problema na coesão dos produtos de hidratação do cimento. 
 Para Fusco e Onishi (2017), pode-se evitar essa reação utilizando 
cimentos com baixo teor de 𝐶3𝐴 ou reduzindo o fator água/cimento, diminuindo a 
permeabilidade do concreto e consequentemente aumentando sua resistência. 
Não se deve eliminar totalmente a quantidade de 𝐶3𝐴 pois ele protege as 
armaduras do ataque de íons cloreto. 
 
Figura 5 – Deterioração por ataque de sulfatos 
 
Fonte: Alves (2020) 
d) Deterioração pela hidratação dos componentes do cimento – MgO e CaO 
Alguns componentes do cimento podem ser expansivos, como o óxido de 
magnésio (MgO) que é capaz de expandir na forma de pericálcio, hidratando 
lentamente após o endurecimento do cimento. O óxido de cálcio (CaO) e óxido de 
magnésio causam expansão no concreto, se presente em grandes quantidades, 
fissurando a peça devido ao aumento de seu volume (SOUZA E RIPPER, 1998). 
 
 
19 
 
e) Deterioração pelo ataque de água 
De acordo com Santos (2014), a água é um agente muito agressivo quando 
se trata de concreto, podendo agir por água pura, contendo baixa ou nenhuma 
concentração de íon de cálcio ou água contento sal (água do mar). A água pura age 
no concreto através da lixiviação/hidrólise de componentes da pasta do cimento 
endurecido quando em contato com o cimento. 
O hidróxido de cálcio 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 é um dos componentes do concreto, solúvel 
em águas puras e sensível a eletrólise, favorecendo a ocorrência da lixiviação 
(GUABIROBA, 2012). 
Para Ferreira (2016), a lixiviação é uma reação entre os íons de cálcio com 
o dióxido de carbono (𝐶𝑂2), presente na atmosfera, formando o aparecimento de 
crostas brancas de carbonato de cálcio na superfície do concreto, o que gera 
eflorescências mediante ao processo de lixiviação, que também pode causar a perda 
de resistência mecânica do concreto. Na dissolução do hidróxido de cálcio, ocorre 
uma diminuição do pH do concreto devido a sua grande quantidade, correspondente 
a 20 a 25% do volume sólido. 
Quanto maior for a concentração de hidróxido de cálcio, que corresponde 
a reserva alcalina, por mais tempo o concreto manterá seu pH superior a 9, 
aumentando o risco de surgimento de eflorescência (ALVES, 2020). A Figura 6 
apresenta o aparecimento de eflorescência devido à lixiviação em um vertedouro. 
 
Figura 6 – Eflorescência devido à lixiviação do Ca(OH)2 
 
Fonte: Alves (2020) 
 
 
20 
 
A deterioração em ambientes marinhos é bem maior pela penetração 
externa de sais (sulfatos, cloretos), onde os íons cloreto podem causar a corrosão das 
armaduras e os íons sulfatos acarretam fissuração e perda progressiva de resistência 
e de massa do concreto. 
Os cimentos mais apropriados para estruturas em contato com a água do 
mar são os de alto-forno e os pozolânicos, pois possuem menos hidróxido de cálcio 
nos produtos de hidratação (SANTOS, 2014). 
Na Figura 7 pode-se observar que o processo de degradação da estrutura 
ocorre pela presença dos íons na água do mar que reage com o oxigênio, ou seja, 
para ocorrer a reação que causa deterioração pela água do mar é necessário que a 
região afetada também tenha contato com o oxigênio. 
Contudo, estruturas de concreto armado totalmente submersas não sofrem 
esse tipo de reação, pois a quantidade de oxigênio da água não é suficiente para 
reagir com os íons da água do mar. 
 
Figura 7 – Deterioração por ataque da água do mar 
 
Fonte: Alves (2020) 
f) Deterioração por carbonatação 
A carbonatação do concreto, segundo Souza e Ripper (1998), resulta da 
reação entre o dióxido de carbono (𝐶𝑂2) com o cimento hidratado, formando o 
carbonato de cálcio (Ca𝐶𝑂3), consequentemente reduzindo o pH do concreto a valores 
inferiores a 9. A reação da carbonatação pode ser representada pela Equação 1: 
 
 
21 
 
 
 𝐶𝑂2 + (𝐶𝑎(𝑂𝐻)2) → Ca𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑂 (1) 
 
A carbonatação do concreto se torna mais fácil quando sua espessura de 
cobrimento é baixa, o que facilita a penetração de agentes agressivos. Pouca 
quantidade de cimento, ciclos de umedecimento e secagem e perda de hidróxido de 
cálcio também propiciam a velocidade da carbonatação (RIBEIRO ET. AL, 2018). 
 Para Santos (2014), outro fator que facilita a carbonatação é a elevada 
relação água/cimento, que torna o concreto mais poroso, fazendo com que a alta 
concentração de 𝐶𝑂2 aumente a velocidade da carbonatação. 
Nessa reação, o hidróxido de cálcio (𝐶𝑎(𝑂𝐻)2) se transforma em carbonato 
de cálcio (Ca𝐶𝑂3), diminuindo o valor do pH, atingindo a película passiva causando a 
corrosão das armaduras (FUSCO E ONISHI, 2017). 
 A característica do concreto e as condições em que está exposto 
determinam o avanço da frente de carbonatação conforme apresentado no Quadro 1. 
 
Quadro 1 – Principais fatores que condicionam a velocidade de penetração da frente 
de carbonatação. 
FATORES 
FATORES 
CONDICIONANTES 
CARACTERÍSTICAS 
INFLUENCIADAS 
Condições de 
exposição 
Concentração de CO2 
Mecanismo físico-químico 
Velocidade de carbonatação 
Umidade relativa do ar 
Grau de saturação dos poros 
Velocidade de carbonatação 
Temperatura Velocidade de carbonatação 
Características do 
concreto 
Composição química do 
cimento - 
Composição do clínquer 
- Teor de adições 
Porosidade da pasta 
carbonatada Reserva alcalina 
 
Traço Porosidade 
Qualidade de execução 
- Defeitos 
- Cuidados com a cura 
Porosidade 
Grau de Hidratação 
 
 
Fonte: Ribeiro et. Al (2014), modificado pelo Autor. 
 
 
 
22 
 
A umidade relativa do ar é um fator relevante na difusão do 𝐶𝑂2, pois é ela 
quem vai determinar a umidade nos poros do concreto, conforme apresenta a Figura 
8. 
De acordo com Fusco e Onishi (2017), caso a peça de concreto não esteja 
totalmente submersa em água, as partes expostas ao ar sofrerão a ação do gás 
carbônico (𝐶𝑂2 ), fazendo com que ele chegue aos poros úmidos que possuem 
hidróxido de cálcio, gerando a reação de carbonatação. 
 
Figura 8– Efeito da umidade do ar no grau de carbonatação e no teor de umidade dos poros, 
respectivamente. 
 
 Fonte: Ribeiro et. al (2014) 
 
A partir das condições de exposição do concreto é importante observar se 
as suas características atendem às necessidades da estrutura para resistir a 
agressividade do meio ambiente. 
Conforme a norma NBR 6118/2004 a agressividade do meio ambiente é 
alusiva às ações químicas e físicas que agem sobre as estruturas de concreto, dessa 
forma, classifica-se de acordo com as condições de exposição da estrutura 
apresentado no Quadro 2. 
 
 
 
 
 
 
23 
 
Quadro 2 – Classes de agressividade ambiental 
 
Fonte:ABNT NBR 6118:2004 
 
Os agentes agressivos do ambiente, ao penetrar na peça de concreto, têm 
o primeiro contato pelo cobrimento, sendo sua espessura muito importante para 
proteção contra a carbonatação. 
Na falta de ensaios que comprovem o desempenho da estrutura ao ser 
submetido a determinado nível de agressividade, baseando-se na relação água 
cimento, resistência à compressão e sua durabilidade, é permitido adotar requisitos 
normatizados. 
Através da norma NBR 6118 (ABNT, 2004), expresso no Quadro 3, 
determina-se a espessura do cobrimento, baseado na classe de agressividade do 
quadro anterior. 
 
Quadro 3 – Correspondência entre classe de agressividade e espessura do cobrimento 
 
Fonte: ABNT NBR 6118:2004 
 
 
24 
 
Santos (2014) afirma que para diminuir a porosidade e a permeabilidade 
do concreto, minimizando as reações químicas que o prejudicam, é importante ter um 
bom tempo de cura, aumentando o grau de hidratação do cimento e 
consequentemente diminuindo os efeitos da carbonatação no concreto. 
Pode-se observar a área que sofreu carbonatação através de indicadores 
de pH a base de fenolftaleína. Sendo um indicador que muda de coloração quando 
em contato com substâncias de pH básico. 
A cor carmim indica região alcalina, sem carbonatação com pH próximo de 
12, e a ausência de cor, representa a região carbonatada, com pH inferior a 9. Logo, 
ao se borrifar o indicador sobre o concreto é possível observar a profundidade da 
frente de carbonatação possibilitando averiguar se esta já atingiu a armadura, 
conforme apresenta a Figura 9. 
 
Figura 9 – Medição da espessura carbonatada 
 
Fonte: Caesb (2017) 
g) Ações biológicas 
Segundo Souza e Ripper (1998), um dos agentes biológicos que podem 
causar deterioração de desagregação do concreto é o crescimento de vegetação nas 
estruturas, onde as raízes entram através das pequenas falhas de concretagem ou 
por fissuras e juntas de dilatação. 
 
 
25 
 
Pode ocorrer mudanças nas propriedades do material, pela ação de 
microrganismos, levando a produção de ácidos, gerando uma dissolução dos 
compostos hidratados do cimento, interferindo na estética da estrutura, reduzindo sua 
durabilidade e comprometendo sua integridade. 
Essa deterioração é comum em túneis e galerias de esgoto essa, pois são 
ambientes com pH baixo e com alto índice de agressividade a estruturas de concreto. 
2.2.3 Causas físicas de deterioração em estruturas de concreto armado 
As principais causas físicas de deterioração do concreto têm relação com 
a mudança de volume, exposição a variações de temperatura ou efeitos dos 
carregamentos estruturais, conforme apresentado no esquema das principais causas 
físicas de deterioração do concreto, Figura 10. 
 
Figura 10 – Agentes físicos de deterioração do concreto 
 
Fonte: Metha e Monteiro (1994) 
a) Abrasão 
A abrasão refere-se ao desgaste de pavimentos devido à perda gradual e 
continuada da argamassa superficial e de agregados, em determinada área, devido 
ao atrito ou mecanismo de fricção, oriundo do tráfego de veículos, pessoas ou a ação 
do vento (RIBEIRO ET. AL, 2018). 
 
 
26 
 
De acordo com os referidos autores, o mecanismo de deterioração 
superficial inicia-se por meio do desprendimento dos componentes do concreto de 
menor resistência e baixa capacidade de aderência. 
Refere-se, sobretudo, do desprendimento do hidróxido de cálcio que é um 
dos compostos da pasta de cimento hidratada, sendo ainda mais incidente quando a 
cura do concreto é deficiente ou inexistente. 
O desprendimento do Ca(OH)2 ocorre na fase inicial no decurso de perda 
de material, tornando a pasta mais suscetível ao desgaste, devido a maior porosidade 
e fissuras pré-existentes na superfície, o que causa uma distribuição não uniforme dos 
esforços mecânicos gerados pela ação abrasiva. A Figura 11 apresenta o desgaste 
superficial de uma estrutura. 
 
Figura 11 – Desgaste superficial por abrasão. 
 
Fonte: https://meumaterialsite.files.wordpress.com/2017/01/ap5-sintomatologia.pdf 
 
b) Erosão 
Para Trindade (2015), a erosão é o desgaste devido a ação abrasiva de 
fluídos contendo partículas sólidas em suspensão. As partículas em suspensão 
podem ser cascalho, areia, gelo flutuante etc. O desgaste do concreto também pode 
ocorrer pelo meio de colisão, escorregamento ou rolamento (RIBEIRO ET. AL, 2018). 
 
 
27 
 
A pasta de cimento, quando endurecida, possui baixa resistência ao atrito, 
facilitando o desgaste superficial no concreto, principalmente se a estrutura apresentar 
alta porosidade, baixa resistência ou um agregado que não resiste ao desgaste. 
 Esse tipo de desgaste é muito comum em canais, vertedouros ou 
tubulação de concreto que transporta água ou esgoto devido a passagem de fluídos 
pela superfície constantemente. A Figura 12 mostra uma estrutura que sofreu erosão 
devido ao efeito resultado da ação abrasiva da água. 
 
Figura 12 – Desgaste devido a ação abrasiva da água. 
 
Fonte: Alves (2020) 
c) Cavitação 
A cavitação é causada pelo impacto de fluídos na superfície do concreto, 
ocorrendo o surgimento de irregularidades na peça, sendo um tipo de deterioração 
muito frequente em estruturas hidráulicas. 
O fluxo não linear de fluídos, devido ao desalinhamento da superfície e 
alterações abruptas da declividade, quando ultrapassam 12 m/s ou 7 m/s em condutos 
fechados, é capaz de provocar danos ao concreto (TRINDADE, 2015) 
Em zonas de baixa ou alta pressão que ocorre o escoamento de líquidos, 
formam-se bolhas de vapor que são arrastadas para outra zona em que a pressão do 
fluído é maior que a pressão do vapor causando a implosão dessas bolhas, podendo 
levar ao colapso da estrutura (FUSCO E ONISHI, 2018). 
 
 
28 
 
O que difere o desgaste através da cavitação e pela erosão é que na 
primeira o concreto apresenta irregularidade e um aspecto corroído, já na erosão o 
desgaste é regular devido aos sólidos em suspensão. 
d) Fissuração 
As fissuras são as manifestações patológicas mais conhecidas, pois têm a 
ocorrência mais comum em estruturas de concreto e podem ser identificadas por 
leigos, proprietários ou usuários de que algo na estrutura não está correto. 
Cada fissura tem sua própria característica dependendo de sua origem, 
intensidade e magnitude, elas podem se dar por falhas de projeto, contração plástica 
do concreto, movimentação das fôrmas de escoramento, retração do concreto ou 
deficiência na execução. 
A fissuração do concreto tem como uma de suas causas a desagregação, 
podendo ser devido a reações químicas que causam expansão das barras de aço 
devido a corrosão, resultando em um acelerado processo de desagregação da 
estrutura, entre outras causas (SOUZA E RIPPER,1998). 
e) Ação do gelo-degelo 
O gelo-degelo é uma ação que necessita uma certa atenção quanto à 
durabilidade do concreto em regiões de frio elevado. 
De acordo com Neville (2013), durante baixas temperaturas, a água que se 
encontra nos poros do concreto congela e tem seu volume aumentado cerca de 9%, 
produzindo tensões na matriz da pasta de cimento, provocando fissuras ou 
lascamento do concreto, causando sua desagregação. 
 Para Lapa (2008), a temperatura de congelamento tem influência pelo 
diâmetro dos poros pois o congelamento começa nos polos capilares, de maior 
diâmetro, e se expande aos poros menores. 
Podemos considerar também a presença de sais de degelo, como os 
cloretos de cálcio e de sódio, que agravam a deterioração da estrutura em função dos 
mecanismos de corrosão das armaduras. 
Esses sais, tendem a preservar a água e aumentar o teor de umidade no 
concreto, progredindo os efeitos de congelamento (RIBEIRO ET AL., 2018). As 
 
 
29 
 
Figuras 13 e 14 mostram o uso de sais para degelo em regiões com baixa 
temperatura, favorecendo o agravamento da deterioração da estrutura. 
 
Figura 13 – Utilização de sais para degelo em cidades de baixa temperaturaFonte: Alves (2020) 
Figura 14 – Deterioração de uma rodovia devido a utilização de sais para derreter o gelo 
 
Fonte: Alves (2020) 
f) Deterioração pela ação do fogo 
Segundo Santos (2014), por motivo de sua baixa reação ao fogo e baixa 
condutividade térmica, o concreto apresenta poucos efeitos devido ao incêndio nas 
 
 
30 
 
partes externas da estrutura, que estão em contato direto com o fogo, pois propagam 
o calor lentamente para o interior. 
É importante ressaltar que o concreto não é resistente ao fogo, mas 
apresenta boas propriedades quando submetido à altas temperaturas, preservando 
seu desempenho estrutural por determinado período (NEVILLE, 2016). 
Para Ribeiro et al. (2018), o concreto pode sofrer fissuração em razão das 
tensões induzidas pela deformação de componentes da pasta de cimento e por 
transformações expansivas devido a reações pelo contato com o fogo. No caso do 
concreto armado, o fogo pode prejudicar a resistência à tração das armaduras. 
Em estruturas de aço, o contato com o fogo na superfície da estrutura é 
direto, diferente das estruturas de concreto armado que são protegidas pelo 
cobrimento do concreto que diminui a ação do fogo e controla o aumento da 
temperatura. Devido à alta condutibilidade do aço, sua resistência é comprometida 
quando atinge temperaturas superiores a 500 °C (GUABIROBA, 2012). 
g) Cristalização de sais nos poros do concreto 
Um dos tipos de desgaste físico é a cristalização de sais nos poros do 
concreto devido a formação de tensões internas. Esse tipo de deterioração é muito 
comum em ambientes salinos, onde a cristalização se dá devido ao efeito de 
evaporação da água, que contém sal em sua composição, seguido do depósito de 
sais nos poros da estrutura (RIBEIRO ET. AL, 2018). 
Segundo Santos (2014), os sais que se encontram nos poros da estrutura 
produzem tensões internas, geram fissuração e favorecem o ataque de agentes 
agressivos assim como o próprio sal presente nos poros da estrutura. A Figura 15 
mostra um reservatório visto internamente, que ao ser esvaziado, notou-se a 
cristalização dos sais que estão presentes na água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
Figura 15 – Cristalização dos sais presentes na água em um reservatório de concreto armado 
 
Fonte: Alves (2004) 
2.2.4 Corrosão em estruturas de concreto armado 
De acordo com Ribeiro et al. (2018), entende-se como corrosão o processo 
de deterioração do material em razão de uma ação química ou eletroquímica do meio 
ambiente, ocasionando uma perda de massa do material. 
 No caso do concreto armado, refere-se à destruição da película passiva 
que envolve a superfície da barra de aço pelos íons cloreto na presença de água e 
oxigênio, provocando a corrosão (NEVILLE, 2016). 
Para Fusco e Onishi (2017), a corrosão da armadura pode ser evitada pela 
alta alcalinidade e pelo nível alto do pH do concreto, pois ajuda a proteger a armadura 
e favorece a formação da película passiva. 
Essa proteção só é possível caso o concreto preserve sua boa qualidade e 
não sofra deterioração dos agentes agressivos externos, pois eles facilitam a entrada 
de agentes químicos que penetram na superfície e alcançam a armadura, causando 
grandes danos a estrutura. 
Segundo Neville (2016), a corrosão do aço é dada por um processo 
eletroquímico, gerado por um potencial elétrico, na presença de um eletrólito, que 
pode ser a solução aquosa presente no concreto quando ele está em contato com um 
condutor metálico, como a sua própria armadura. 
 
 
32 
 
O autor também afirma que quando os átomos de ferro passam para a 
superfície aquosa, eles se transformam em cátions de ferro (Fe ++), com o 
consequente abandono da barra de aço à carga negativa, gerando uma diferença de 
potencial. 
Esse efeito é semelhante ao processo que ocorre nas pilhas. Conforme 
representado na Figura 15, em que a corrosão ocorre pela geração de uma corrente 
elétrica do ânodo para o cátodo, e do cátodo para o ânodo pela diferença de potencial. 
A combinação do cátion ferro (Fe++) com os ânions (𝑂𝐻)− , resulta no 
hidróxido ferroso, que gera uma cor amarela, colocado no ânodo. Já no cátodo, 
deposita-se o hidróxido férrico, que apresenta cor avermelhada. Os dois produtos 
citados formam a ferrugem, que evidencia com mais clareza a corrosão do aço 
(SOUZA E RIPPER, 1998). 
Conforme mostram as Figuras 16, 17 e 18 a corrosão da armadura pode 
ser apresentada de maneira uniforme, ao longo da superfície da barra, concentrada 
em um ponto específico ou por tensão fraturante. 
De acordo com Santos (2014), um dos tipos de corrosão é a por tensão 
fraturante, que ocorre quando a armadura é submetida a grandes esforços podendo 
sofrer fratura e posteriormente o lascamento do cobrimento, favorecendo a 
penetração de agentes agressivos. 
O autor também cita a corrosão generalizada que ocorre de forma uniforme 
devido a perda da película passiva, efeito da frente de carbonatação no concreto ou 
quantidade excessiva de cloretos. 
Souza e Ripper (1998), mencionam a corrosão por pite, que é um tipo de 
corrosão localizada, ela ocorre devido a formação de pontos de corrosão na superfície 
da armadura, podendo evoluir e se aprofundar, causando ruptura pontual na barra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
Figura 16 – Formação da semipilha no concreto armado 
 
Fonte: Souza e Ripper (1998) 
 
Figura 17 – Tipos de corrosão em uma barra em meio ao concreto 
 
Fonte: Alves (2020) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
 Figura 18 – Corrosão uniforme Figura 19 – Corrosão por pite 
 
 Fonte: Alves (2020) Fonte: Alves (2020) 
 
2.3 Metodologia GDE/UnB 
A metodologia GDE/UnB pretende avaliar o grau de degradação das 
estruturas (GDE) de concreto armado, permitindo a realização de uma avaliação 
quantitativa do grau de deterioração de estruturas de concreto, investigando e 
estimando as manifestações dos danos e suas evoluções. Através dela é possível 
definir o tipo de manutenção ou recuperação na estrutura a ser realizada. 
A referida metodologia foi desenvolvida com base na dissertação de 
mestrado de Castro (1994) que foi modificada por Boldo (2002), Verly (2015), 
Euqueres (2011), Lopes (1998) e Fonseca (2007). 
Castro (1994), baseou-se na metodologia desenvolvida por Klein et al 
(1991), que seria utilizada para realizar um processo de vistoria em pontes e viadutos 
para realizar manutenções periódicas. 
Devido a facilidade de adaptação dos parâmetros aplicados a outros tipos 
de estrutura, levando em consideração a particularidade de cada uma, havia a 
necessidade de se aplicar a metodologia por mais vezes (VERLY, 2015). 
De acordo com a metodologia, dividem-se as obras em famílias de 
elementos, em seguida é realizada a inspeção visual na estrutura, onde anota-se em 
um caderno de inspeção as características gerais e manifestações patológicas mais 
comuns dos elementos de cada família, onde deve-se atribuir um grau para cada 
manifestação observada (CASTRO, 1994). 
 
 
35 
 
Conforme expresso na Figura 20, a metodologia GDE/UnB consiste na 
divisão de família de elementos tipos, sendo definidos em: pilares, vigas, lajes, 
cortinas, escadas e rampas, reservatório superior, reservatório inferior, blocos de 
fundação, juntas de dilatação e elementos de composição arquitetônica. 
 
Figura 20 – Fluxograma da metodologia para o cálculo do Grau de Deterioração da Estrutura 
 
Fonte: Castro (1994) 
Segundo Castro (1994), para cada elemento de uma família verifica-se o 
fator de ponderação de um dano ( 𝐹𝑝), fator pré-fixado que se refere às condições 
gerais de estética, funcionalidade e segurança dos elementos de uma família, visando 
quantificar a relativa importância de um dano, tendo em vista as manifestações 
patológicas que nele podem ser detectadas. 
Logo em seguida,atribui-se um fator de intensidade ( 𝐹𝑖 ), que busca 
classificar a gravidade de uma manifestação patológica em um determinado elemento, 
o qual está sendo avaliado, utilizando uma escala de 0 a 4. 
 
 
36 
 
Verly (2015) instrui que após a determinação dos fatores, calcula-se o grau 
do dano, representado pela letra “D”, a partir do fator de ponderação ( 𝐹𝑝 ), e o 
respectivo fator de intensidade ( 𝐹𝑖). 
O grau de deterioração do elemento (𝐺𝑑𝑒 ) e o grau de deterioração da 
família de elementos (𝐺𝑑𝑓 ) são calculados a partir de fórmulas matemáticas pré-
estabelecidas para cada grau de deterioração. Após serem feitos todos os cálculos, 
introduz-se o fator de relevância estrutural da família (𝐹𝑟) e por fim calcula-se o grau 
de deterioração da estrutura (𝐺𝑑) (CASTRO, 1994). 
2.3.1 Divisão dos Elementos em Famílias 
Nessa etapa, Castro (1994), sugere que os elementos sejam reunidos de 
acordo com suas características estruturais próprias e sua função estrutural no 
conjunto. 
 Verly (2015) cita que os elementos que compõem a mesma família são 
tratados igualmente, não sendo uma divisão consolidada, visto que, cada estrutura 
possui uma importância estrutural diferente e sistemas estruturais únicos. O Quadro 
4 é um exemplo de divisão das famílias proposto por Castro (1994). 
 
Quadro 4 – Relação da divisão das famílias. 
FAMÍLIA 
1 Pilares 
2 Vigas 
3 Lajes 
4 Cortinas 
5 Escadas e rampas 
6 
Reservatório superior e 
inferior 
7 Blocos 
8 Juntas de dilatação 
9 
Elementos de composição 
arquitetônica 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor. 
 
 
37 
 
2.3.2 Verificação do Fator de Ponderação de um dano (𝑭𝒑) 
O fator de ponderação ( 𝑭𝒑), para Castro (1994), possui a finalidade de 
avaliar as condições de funcionalidade, estética e segurança dos elementos de 
determinada família, pretendendo estimar a relevância de um dano devido suas 
manifestações patológicas sofridas. 
Para a definição desse fator são levados em consideração os problemas 
mais relevantes quanto à durabilidade e segurança estrutural. Desse modo, foi 
definido um grau numa escala de 1 a 10 para determinação do 𝑭𝒑 , para cada 
manifestação patológica, em função da família de elementos (BOLDO, 2002). 
 Sendo assim, uma manifestação patológica pode ter fatores de 
ponderação diferentes, de acordo com as características de onde o elemento se 
insere. Castro (1994), sugeriu valores que podem ser utilizados no fator de 
ponderação, apresentados nos Quadros 5,6,7,8,9 e 10. 
 
Quadro 5 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
PILAR 
Danos Fp 
Desvio de geometria 8 
Recalque 10 
Infiltração na base 6 
Segregação 6 
Lixiviação 5 
Esfoliação 8 
Desagregação 7 
Sinais de esmagamento 10 
Cobrimento deficiente 6 
Manchas de corrosão 7 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Presença de cloretos 10 
Manchas 5 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 
Quadro 6 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
VIGAS 
Segregação 4 
Lixiviação 5 
Esfoliação 8 
Desagregação 7 
Cobrimento deficiente 6 
Manchas de corrosão 7 
Flechas 10 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Infiltração 6 
Presença de cloretos 10 
Manchas 5 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
 
Quadro 7 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
LAJE 
Segregação 5 
Lixiviação 3 
Esfoliação 8 
Desagregação 7 
Cobrimento deficiente 6 
Manchas de corrosão 7 
Flechas 10 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Infiltração 6 
Presença de cloretos 10 
Manchas 5 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
39 
 
Quadro 8 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
Cortinas 
Sinais de esmagamento 10 
Desvio de geometria 6 
Infiltração 6 
Segregação 5 
Lixiviação 5 
Esfoliação 8 
Desagregação 7 
Deslocam. Por empuxo, 10 
Cobrimento deficiente 6 
Manchas de corrosão 7 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Presença de cloretos 10 
Manchas 5 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
 
Quadro 9 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
Escadas/Rampas 
Segregação 4 
Lixiviação 5 
Esfoliação 8 
Desagregação 7 
Cobrimento definitivo 6 
Manchas de corrosão 7 
Flechas 10 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Infiltração 6 
Presença de cloretos 10 
Manchas 5 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
 
Quadro 10 – Famílias de elementos estruturais, danos e fatores de ponderação (𝑭𝒑) 
Reservatórios superior e inferior 
Impermeabilização danificada 8 
Vazamento 10 
Segregação 5 
Lixiviação 7 
Esfoliação 10 
Desagregação 7 
Cobrimento deficiente 7 
Manchas de corrosão 9 
Fissuras 10 
Carbonatação 7 
Presença de cloretos 10 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor 
2.3.3 Verificação do fator de intensidade do dano (𝑭𝒊) 
Diferente do 𝑭𝒑, o fator de intensidade do dano (𝑭𝒊) avalia a gravidade e a 
evolução do dano isoladamente, independente do elemento estrutural, onde a 
avaliação varia de 0 a 4 (VERLY, 2015). 
O 𝑭𝒊 segue uma escala onde 0 classifica uma estrutura sem lesão e 4 o 
estado crítico de um determinado elemento, tais valores foram sugeridos por Castro 
(1994) conforme mostra o Quadro 11. 
 
Quadro 11 – Fator de intensidade do dano (𝑭𝒊) 
ELEMENTO SEM LESÕES Fi= 0 
ELEMENTO COM LESÕES LEVES Fi= 1 
ELEMENTO COM LESÕES TOLERÁVEIS Fi= 2 
ELEMENTO COM LESÕES GRAVES Fi= 3 
ELEMENTO EM ESTADO CRÍTICO Fi= 4 
Fonte: Castro (1994), modificado pelo Autor. 
2.3.4 Verificação do grau do dano (D) 
Verly (2015) cita que para a verificação do grau do dano (D) tem a finalidade 
de avaliar as manifestações patológicas de cada elemento. Obtendo o Fp e o Fi é 
possível calcular o valor do grau de dano (D). 
 
 
41 
 
Originalmente, o modelo de Tuutti (1982) retratava o mecanismo de 
corrosão em armaduras de concreto, mas também poderia ser utilizado para relatar a 
deterioração em geral (apud VERLY, 2015). Utilizando-se a analogia feita por Tuutti 
(1982), a deterioração no interior de uma estrutura passa por três processos citado 
por BOLDO (2002). 
O primeiro processo é o período de iniciação, o qual não é apresentado 
nenhum dano, mas o processo de deterioração está ativo em sua fase inicial (BOLDO, 
2002). Logo em seguida, na segunda etapa, pela analogia de Tuutti (1982), se dá o 
período de propagação, que é o período de desenvolvimento do dano conforme citado 
por CASTRO (1994). 
 Por último, tem se a vida útil, que é o período que uma estrutura ainda 
cumpre a função para qual foi projetada dentro dos requisitos técnicos especificados 
(BOLDO, 2002). Pode-se observar que o tempo é um fator crucial para a aplicação 
desse modelo, contudo, não é possível saber a idade de todas as estruturas existentes 
(VERLY, 2015). 
Castro (1994) apresentou a formulação proposta com a finalidade de 
calcular o grau de um dano para o máximo 𝑭𝒑 =10 e as fases de iniciação e 
propagação do dano correspondem a escala de 0 a 4 que se encontram nas abcissas 
do gráfico, segundo os valores de 𝑭𝒊, expresso na Figura 18. 
Para o autor, admitem-se valores de 𝑭𝒊 entre 2,5 e 2, indicando lesões 
toleráveis e do fator 3 em diante, lesões graves. O gráfico representado na Figura 18 
determina que o limite máximo do grau do dano D=100 corresponde a 𝑭𝒊 = 4 , 
apresentando um estado crítico de uma manifestação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
 
Figura 21 – Fator de intensidade do dano (𝑭𝒊) x Grau do dano (D) 
 
Fonte: Castro (1994) 
Dessa forma, Castro (1994), estabelecendo como situação mais 
desfavorável 𝑭𝒑= 10, expressando o grau do dano pela Equação 2 e 3. 
 
 D = 4 𝑭𝒊 para 𝑭𝒊 ≤ 2,0 (2) 
 
 D = 60 𝑭𝒊 - 140para 𝑭𝒊 ≥ 3,0 (3) 
 
Para valores de 𝑭𝒑 < 10, calcula-se o grau do dano por meio das Equações 4 e 5 
(BOLDO, 2002). 
 
D = 4 𝑭𝒊 𝑭𝒑 para 𝑭𝒊 ≤ 2,0 (4) 
 
 D = (6 𝑭𝒊 – 14) 𝑭𝒑 para 𝑭𝒊 ≥ 3,0 (5) 
 
 
 
43 
 
2.3.5 Grau de deterioração do elemento (𝑮𝒅𝒆) 
Utilizando-se o modelo proposto por Tuutti (1982), a partir da obtenção do 
grau de dano (D) das manifestações patológicas identificadas no elemento, pode-se 
calcular o grau de deterioração do elemento (Gde) através das Equações 6 e 7 citado 
por BOLDO (2002). 
 
𝑮𝒅𝒆 = 𝑫𝒎á𝒙 para m ≤ 2,0 (5) 
 𝑮𝒅𝒆 = 𝑫𝒎á𝒙 + 
∑ 𝐷(𝑖)
𝑚−1
𝑖=1
𝑚−1
 para m > 2,0 (6) 
 
Onde: 
𝐺𝑑𝑒 Grau de deterioração do elemento; 
𝐷𝑖 Grau do dano de ordem (i) 
𝐷𝑚á𝑥 Maior grau do dano encontrado no elemento 
m Número de danos encontrados no elemento 
 
Castro (1994), afirma que nesta formulação em um elemento com dois 
danos deve-se considerar o maior. Caso o número de danos seja maior que 2, deve-
se somar o dano máximo com a média aritmética dos demais danos (BOLDO, 2002). 
Ao se obter os valores de 𝑮𝒅𝒆 foram calculados para cada elemento, foram 
elaborad a partir da aplicação da metodologia a circunstâncias reais, expresso no 
Quadro 12, providências a serem tomadas em elementos isolados conforme o grau 
de deterioração obtido. 
 
Quadro 12 – Classificação dos níveis de deterioração do elemento pela metodologia GDE 
NÍVEL DE DETERIORAÇÃO 𝐺𝑑𝑒 AÇÕES A SEREM ADOTADAS 
Baixo 0-15 Estado aceitável 
Médio 15-50 
Observação periódica e intervenção 
a médio prazo 
Alto 50-80 
Observação periódica minuciosa e 
intervenção a curto prazo 
 
 
44 
 
Crítico > 80 
Intervenção imediata para 
restabelecer funcionalidade e/ou 
segurança 
Fonte: Verly (2015), modificado pelo Autor 
2.3.6 Grau de deterioração de uma família de elementos (𝑮𝒅𝒇) 
Avalia-se, através do grau de deterioração de uma família (𝐺𝑑𝒇), o conjunto 
de elementos referente a uma mesma família, levando em consideração os valores 
de 𝐺𝑑𝑒 colhidos para cada elemento remetente a família em questão, que pode ser 
calculado pela Equação 6 (VERLY, 2015). 
Para Castro (1994), o grau de deterioração de uma família é definido por 
sua média aritmética, evidenciando os elementos mais deteriorados, considerando 
como “danos expressivos” quando 𝑮𝒅𝒆 ≥ 15. 
 
 
 𝑮𝒅𝒇 = 
∑ 𝐷de(𝑖)
𝑛
𝑖=1
n
 (7) 
Onde: 
𝐺𝑑𝑓 Grau de deterioração de uma família; 
𝐷de(𝑖) Grau de deterioração do elemento de ordem (i); 
𝑛 Número de elementos componentes da família com 𝑮𝒅𝒆 ≥ 15. 
 
Castro (1994) instrui que a família de elementos que tiver o grau de 
deterioração 𝐺𝑑𝑒 ≤ 15 , em todos os elementos, deve se considerar o grau de 
deterioração da família igual a zero. Seguindo as recomendações de Castro (1994), 
recomenda-se a utilização de valores iguais ou superiores a 15. 
2.3.7 Fator de relevância estrutural da família (𝑭𝒓) 
Em seu trabalho, Castro (1994) utilizou o fator de relevância estrutural da 
família (𝐅𝐫 ) e considerou a importância relativa das diversas famílias, dividindo a 
estrutura quanto ao comportamento e desempenho da mesma. Os valores podem ser 
 
 
45 
 
observados no Quadro 13, que apresentam de forma clara os tipos de elementos com 
seus respectivos fatores de relevância. 
 
Quadro 13 – Fator de relevância estrutural da família (𝑭𝒓) 
ELEMENTOS DE COMPOSIÇÃO ARQUITETÔNICA Fr = 1,0 
RESERVATÓRIO SUPERIOR Fr = 2,0 
ESCADAS/RAMPAS, RES.INFERIOR, CORTINAS, LAJES 
SECUNDÁRIAS, JUNTAS DE DILATAÇÃO. 
Fr = 3,0 
LAJES, FUNDAÇÕES, VIGAS SECUNDÁRIAS, PILARES 
SECUNDÁRIOS. 
Fr = 4,0 
VIGAS E PILARES PRINCIPAIS Fr = 5,0 
Fonte: Boldo (2002), modificado pelo Autor 
2.3.8 Grau de deterioração da estrutura (𝑮𝒅) 
O grau de deterioração da estrutura é obtido através da Equação 7. Nesta 
equação os diferentes graus de deterioração das diversas famílias de elementos da 
edificação são afetados diretamente pelos respectivos fatores de relevância estrutural, 
capazes de mostrar o quanto a estrutura está deteriorada. 
 
 𝑮𝒅 = 
∑ (𝑭𝒓 . 𝑮𝒅𝒇,𝒊) 
𝑘
𝑖=1
∑ 𝑭𝒓,𝒊 
𝑘
𝑖=1
 (8) 
Onde: 
k Número de famílias da estrutura; 
𝑭𝒓,𝒊 Fator de relevância estrutural da família de ordem “i”; 
𝑮𝒅𝒇,𝒊 Grau de deterioração da família de ordem “i”; 
 
Castro (1994) afirma a necessidade da análise individual dos elementos e 
que diante disso pode haver intervenção imediata ou a curto e médio prazo em 
elementos isolados da estrutura dependendo do fator de intensidade de um dano ou 
grau de deterioração da estrutura. A partir do valor obtido de 𝑮𝒅 , classifica-se a 
estrutura em um dos níveis apresentados no Quadro 14. 
 
 
 
 
46 
 
Quadro 14 – Classificação dos níveis de deterioração da estrutura (𝑮𝒅) 
NÍVEL DE DETERIORAÇÃO 𝑮𝒅 AÇÕES A SEREM ADOTADAS 
Baixo 0-15 Estado aceitável. Manutenção preventiva 
Médio 15-50 
Definir prazo/natureza para nova inspeção. 
Planejar intervenção em longo prazo (máximo 2 
anos). 
Alto 50-80 
Definir prazo/natureza para inspeção 
especializada detalhada. Planejar intervenção 
em médio prazo (máximo 1 ano). 
Sofrível 80-100 
Definir prazo/natureza para inspeção 
especializada detalhada. Planejar intervenção 
em curto prazo (máximo 6 meses). 
Crítico > 100 
Inspeção especial emergencial. Planejar 
intervenção imediata. 
Fonte: Castro (1994) , modificado pelo Autor 
2.4 Recuperação e reforço de estruturas de concreto 
Em um projeto de recuperação e reforço de estrutura é necessário realizar 
a avaliação das condições da estrutura, para definir as técnicas adequadas e algumas 
alternativas, tais como a recuperação da estrutura, o reforço, a limitação de seu uso, 
ou até, em casos extremos, sua demolição (REIS, 2001). 
Tendo em vista a diversidade de manifestações patológicas e diferentes 
probabilidades de ocorrência se torna difícil padronizar o tipo de recuperação para 
determinado dano. 
Dentre as várias técnicas de tratamento de superfícies de estruturas de 
concreto armado mais comuns tem-se o polimento, lavagem, remoção da parte 
degradada do concreto por corte, escovação manual, apicoamento, tratamento de 
fissuras, impermeabilização. 
Para verificação da integridade da estrutura, a capacidade de resistência e 
condições de deterioração da mesma são realizados ensaios na estrutura em questão 
para verificar profundidade de carbonatação, presença de cloretos e qualidade do 
concreto. 
 Além dos ensaios também é feita uma inspeção visual, onde preenche-se 
uma ficha e em alguns casos são tiradas fotos para registrar todas as manifestações 
patológicas e facilitar no momento de escolher qual técnica de recuperação será 
adotada. 
 
 
47 
 
A origem das anomalias em estruturas de concreto é advinda de fatores, 
tais como: má concepção do projeto, utilização incorreta de materiais, falhas na 
execução ou uso incorreto da estrutura (SILVA, 2006). 
Para prolongar a vida útil da estrutura, os requisitos básicos a serem 
cumpridos são: a realização do controle de qualidade durante o andamento da obra, 
utilizar a estrutura para qual foi projetada e manutenção periódica. 
Para Silva (2006), no caso do reforço de estruturas de concreto armado é 
feita uma restauração