Aula 04 Patologias ENSAIOS E REPAROS -CONCRETO novo

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08/03/2018
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UNIVERSIDADE POTIGUAR – UNP
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
Disciplina: Patologia e Recuperação de 
Edificações
Professor: Msc. Ewerton Campelo Assis de Oliveira
TÉCNICAS DE INSPEÇÃO E REPAROS EM 
ESTRUTURAS DE CONCRETO
ENSAIOS E TÉCNICAS DE 
INSPEÇÃO EM ESTRUTURAS DE 
CONCRETO
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ENSAIOS TECNOLÓGICOS
} Para garantir a segurança das estruturas de concreto
é necessário averiguar sua condição com um nível
elevado de precisão e detalhe.
} Os ensaios podem ser realizados in loco, ou em
laboratórios e responderão às necessidades de reparo
nas estruturas.
} Classificam-se em:
ü NÃO DESTRUTIVOS.
üDESTRUTIVOS
} Uma maneira usual de se inspecionar e fazer
diagnósticos do desempenho das estruturas de concreto
está relacionada com ensaios de resistência à
compressão em testemunhos extraídos da própria
estrutura (ensaio destrutível).
} Entretanto, esse procedimento nem sempre é
recomendado devido à geometria dos elementos
estruturais, que muitas vezes não permite extrair
testemunhos com as dimensões padronizadas para os
ensaios, bem como os próprios riscos e danos que o
seccionamento de estruturas pode causar.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
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} A utilização de ensaios não destrutivos, passa a ser
então uma alternativa mais atraente, uma vez que os
métodos se modernizaram, aumentando a precisão de
análise pela combinação de métodos e detalhamento de
outras características. São eles:
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
ü PenetrômetroWindsor
ü Método da maturidade
ü Atividade e abertura de fissuras
ü Ultrassom
ü Esclerometria
ü Ensaio por líquido penetrante
ü Pacômetro
ü Aspersão de indicadores de pH
ü Contaminação por cloretos
ü Espessura de recobrimento
ü Perda de seção da armadura
PENETRÔMETROWINDSOR
} Utilizado para medir a resistência à penetração de concretos,
tanto em laboratório quanto em campo,.
} Esse equipamento emprega um dispositivo ativado à base de
pólvora (pistola finca-pinos) para disparar um pino constituído
de uma liga de elevada dureza contra o concreto. O
comprimento do pino que fica exposto é uma medida da
resistência à penetração do concreto e pode ser relacionada
com sua resistência à compressão.
} Utilizado para medir o desenvolvimento de resistência do
concreto nas primeiras idades, a fim de se determinar o
momento adequado para a remoção de fôrmas.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
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(A) Equipamento penetrômetro Windsor composto pela pistola (1), pino (2), modelo
de sonda simples (3) e escala calibrada de profundidade (4); (B) Execução do ensaio de
resistência à penetração em uma amostra de concreto (Malhotra & Carino, 2004).
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
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MÉTODO DA MATURIDADE
} Estima o ganho de resistência do concreto com base no
histórico da temperatura desenvolvida durante a cura;
} Os efeitos combinados do tempo e da temperatura são
quantificados por meio de uma função de maturidade:
assume-se que amostras das mesmas misturas de concreto
de mesma maturidade atingirão a mesma resistência,
independentemente das combinações tempo-temperatura
que levam àquela maturidade;
} Monitora-se o desenvolvimento da resistência à compressão
nas idades iniciais do concreto, visando à retirada das fôrmas
e do escoramento.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Termômetro Infra-vermelho e de contato
MÉTODO DA MATURIDADE
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ATIVIDADE E ABERTURA DE FISSURAS 
} Verificação de existência de atividade nas fissuras.
} Acompanhamento e medição por meio de fissurômetro.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Fissurômetro
ATIVIDADE E ABERTURA DE FISSURAS 
} Fissurômetro: É o instrumento utilizado para medição ou avaliação
do progresso de uma fissura ou rachadura.
} Existem fissurômetros apenas para medição, ou seja, uma régua
simples, e fissurômetros para a acompanhamento da evolução da
patologia.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Régua fissurômetro
Fissurômetro
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ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Régua fissurômetro
Fissurômetro
ATIVIDADE E ABERTURA DE FISSURAS 
} Através do emprego de crack gauges especiais, é realizado o
monitoramento da abertura de fissuras em estruturas de
concreto.
} O equipamento consiste numa régua de policarbonato,
transparente, com dois cursores laterais que se movimentam
quando a estrutura também se movimenta.
} Resistente às intempéries, podendo estar meses seguidos ao
relento sem perder precisão nas medidas nem qualidade do
material.
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ULTRASSOM
} Determinação da velocidade de propagação de ondas
longitudinais através do concreto.
} O instrumento consiste de um gerador e um transmissor para a
produção e introdução de um pulso de onda no concreto e de
um receptor para detectar a chegada do pulso e medir com
exatidão o tempo de trânsito do pulso pelo concreto
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
ULTRASSOM
} O método do ultrassom pode ser usado para a detecção de
defeitos no interior do concreto (ninhos de concretagem,
fissuras, etc), bem como de alterações, ao longo do tempo,
decorrentes da deterioração devido a um ambiente agressivo e a
ciclos de gelo-degelo.
} O método de ensaio também possibilita estimar a resistência à
compressão do concreto tanto em corpos de prova moldados
durante a concretagem, quanto em testemunhos e na própria
estrutura. Porém, essa estimativa é influenciada por diversos
fatores relacionados com a composição (dimensão,
granulometria, tipo e teor de agregados), cura do concreto,
geometria da peça ensaiada e presença de armadura.
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ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS - ULTRASSOM
ESCLEROMETRIA
} O método de ensaio desenvolvido para medir a dureza
superficial do concreto, sendo o mais aceito e praticado
mundialmente o baseado no princípio do ricochete, que
consiste em medir o retorno de uma força no regime elástico
após seu impacto com a superfície do concreto.
} O esclerômetro de reflexão de Schmidt é o instrumento
utilizado para a avaliação da dureza superficial do concreto
com base no princípio do ricochete.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
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ESCLEROMETRIA
} Ilustração da sequência de execução do ensaio de
esclerometria (esclerômetro de reflexão de Schmidt ).
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Esclerômetro de reflexão:
Consiste em uma massa-
martelo que, impulsionada por
uma mola, se choca através
de uma haste, com forma de
calota esférica, com a área de
ensaio.
ESCLEROMETRIA
} Analisa a dureza superficial e homogeneidade do concreto;
} Estima a resistência à compressão do concreto;
} Procedimento estabelecido pela NBR 7584;
} Utilizado em diferentes posições, preferencialmente horizontal.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Esclerômetro de reflexão de Schmidt
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ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
Recomendações do ensaio:
} Esmerilhamento com pedra abrasiva, da área a ser
ensaiada;
} Toda poeira e pós superficial devem ser removidas a
seco;
} Estar localizada, preferencialmente, nas faces verticais
dos elementos de concreto (pilares, vigas, etc)
} Comparar concretos de mesmas idades;
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
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ESCLEROMETRIA
} O esclerômetro é um equipamento leve, simples de operar e
barato. Com esse instrumento é possível avaliar a
uniformidade da resistência mecânica do concreto "in loco",
com danos praticamente nulos à superfície do material.
} Índice esclerométrico (IE): Valor obtido através de um
impacto do esclerômetro de reflexão sobre uma área,
fornecendo diretamente pelo aparelho, correspondente ao
número de recuo do martelo.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
PROCEDIMENTO DE ENSAIO (NBR 7584)
} As superfícies de concreto devem ser secas e limpas e
preferencialmente planas.
} Superfícies irregulares não fornecem resultados homogêneos.
} Superfícies úmidas devem ser evitadas.
} O Esclerômetro pode ser utilizado na posição vertical (dois
sentidos) ou na horizontal.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
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PROCEDIMENTO DE ENSAIO (NBR 7584)
} Não realizar o ensaio em regiõesda estrutura afetadas por
segregação, exsudação, concentração excessiva de armaduras,
juntas de concretagem, cantos arestas, etc.
} Em cada área de ensaio devem ser efetuados 16 impactos
(recomenda-se desenhar um reticulado no local).
} Não realizar mais de 1 impacto no mesmo ponto
} Usar distância mínima entre impactos de 3 cm.
} Evitar leituras a distância < 5 cm das arestas.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
RESULTADO DO ENSAIO
} Cálculo do IE (índice esclerométrico médio) será obtido pela
média aritmética dos valores obtidos no ensaio.
} Calcular a média aritmética dos 16 valores individuais,
descartando os valores individuais afastados em mais de 10%
do valor médio, e recalculando a nova média aritmética (usar
no mínimo 05 valores individuais).
} O esclerômetro deve ser aplicado preferencialmente na
posição Horizontal, e quando sendo necessário aplicar em
posição diversa (vertical), o índice esclerométrico deve ser
corrigido com os coeficientes fornecidos pelo fabricante do
equipamento.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
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ESCLEROMETRIA
} O fabricante do aparelho fornece, junto ao corpo do
instrumento, um gráfico correlacionando à resistência a
compressão em corpos de prova com o índice esclerométrico.
} Registra-se ainda, que os valores de resistência obtidos não
são precisos já que dependem da uniformidade da superfície,
da condição de umidade, da carbonatação superficial, rigidez
do elemento estrutural, tipo de cimento, tipo de agregado,
idade do concreto, dentre outros.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
} A prática corrente no emprego de ensaios não-
destrutivos para se avaliar o desempenho mecânico de
uma estrutura de concreto tem sido restrita ao uso do
ensaio de dureza superficial e de velocidade de
propagação de ondas ultrassônicas (ultrassom).
} Estas ferramentas permitem analisar a uniformidade da
estrutura e orientam a definição dos locais para
extração de testemunhos destinados à determinação da
resistência à compressão, racionalizando o processo de
avaliação (ensaio destrutível). Este procedimento,
mesmo que confiável, é lento, de custo elevado, além de
causar danos nas estruturas.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS- ESCLEROMETRIA
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ENSAIO POR LÍQUIDO PENETRANTE
} Identificar a região em que há penetração do líquido,
indicando fissura no material;
} Aplica-se, após a limpeza do material, uma camada de líquido
penetrante na superfície a ser ensaiada, remove-se o excesso
e, com o revelador, é possível identificar a região em que há
penetração do líquido, indicando fissura no material.
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
ENSAIOS NÃO DESTRUTÍVEIS
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PACÔMETRO 
} Determina a profundidade e o diâmetro de armações de aço
localizadas dentro de estruturas de Concreto (espessura da
camada).
ENSAIOS TECNOLÓGICOS
ASPERSÃO DE INDICADORES DE PH
} Objetiva avaliar a profundidade de Carbonatação;
} Coloração “violeta” em regiões alcalinas; 
} Incolores em regiões carbonatadas; 
} Solução a 1%. 
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
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CONTAMINAÇÃO POR CLORETOS
} Para a avaliação da presença de cloretos, comumente é utilizado o
ensaio qualitativo com nitrato de prata, onde um testemunho da
estrutura poderá ser avaliado em diferentes profundidades.
} No caso de detecção de íons cloro em profundidades elevadas da
estrutura, poderá ser necessária uma análise laboratorial da quantidade
de íons Cl- ao longo da estrutura para avaliação de uma eventual
contaminação na própria concretagem.
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
CONTAMINAÇÃO POR CLORETOS
} A aspersão de nitrato de prata tem sido utilizada associada ao ensaio
acelerado de migração de cloretos prescrito pela ASTM C 1202/05.
Asperge-se solução aquosa de AgNO3 0,1 M às fatias fraturadas de
concreto após o ensaio de migração de íons. Esse procedimento causa
formação de duas regiões bem definidas: uma esbranquiçada com
precipitação de AgCl, indicando presença de cloretos e outra marrom,
que corresponde a região livre de cloretos (Trindade, 2011).
} a) Aspersão da solução de nitrato de prata; b) Comparação entre os corpos de prova; c) Medida da profundidade de penetração de
cloretos Fonte:(MARCONDES,2012).
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
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ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
ESPESSURA DE RECOBRIMENTO
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
PERDA DE SEÇÃO DA ARMADURA
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POTENCIAL DE CORROSÃO
} Ensaio normalizado pela ASTM C-876, que avalia a probabilidade
de corrosão em cada ponto de medição, por meio de uma célula
de cobre/sulfato de cobre e um voltímetro de alta impedância. É
recomendada a utilização deste ensaio para mapear toda a
estrutura e determinar as áreas necessárias para executar uma
recuperação.
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
POTENCIAL DE CORROSÃO
} A medida é a determinação da ddp elétrico (mV) entre as
armaduras e um eletrodo de referência que se coloca em
contato com a superfície do concreto.
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
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POTENCIAL DE CORROSÃO
} Ensaio de potencial de corrosão (Ecorr) consiste em aferir a
diferença de potencial de um eletrodo de trabalho (armaduras)
e um eletrodo de referência (por exemplo: calomelano saturado,
cobre-sulfato de cobre ou prata-cloreto de prata) por meio de
um voltímetro de alta impedância de entrada, apresentando o
mapeamento de potenciais.
} Tabela 1: Probabilidade de corrosão através do Ecorr, segundo ASTM C876 (1991)
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
Potenciais de corrosão – ESC Probabilidade de corrosão (%)
Ecorr > -200 mV < 10
-200 mV < Ecorr < -350 mV Incerta
Ecorr < -350 mV > 90
POTENCIAL DE CORROSÃO
} Trata-se de ensaio semi-destrutivo, que pode identificar zonas
sujeitas à corrosão antes que as mesmas entrem em estado
avançado, cuja recuperação induziria a custos significativos
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
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POTENCIAL DE CORROSÃO
} Indica o estado ativo ou passivo da armadura, localizando as
áreas críticas para corrosão;
} As informações são qualitativas e por isso devem ser utilizadas
como complemento de outros ensaios;
} Não há informação de quanto corroeu ou qual é a taxa de
corrosão;
} As medidas podem ser tomadas isoladamente ou em forma
sistemática para obter um “mapa de potenciais” do elemento
em análise;
} O mapa permite identificar as zonas possivelmente corroídas e
passivadas (não corroídas).
ENSAIOS SEMI-DESTRUTÍVEIS
EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS
} Utilizado para a determinação da resistência à Compressão em
estruturas de concreto armado.
} O método de ensaio consiste em retirar amostras (testemunhos
cilíndricos) do concreto da estrutura em análise. O equipamento
para a extração de testemunhos do concreto é uma perfuratriz
elétrica rotativa, com uso de broca diamantada, refrigerada à
água, que corta in loco, sem impactos. O procedimento é
executado pela NBR 7680. "Extração, preparo, ensaio e análise
de testemunhos de estruturas de concreto”.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
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EQUIPAMENTO: PERFURATRIZ ELÉTRICA ROTATIVA
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS: PLANEJAMENTO
} Extração depende de aprovação prévia de um engenheiro
responsável.
} No caso de mais envolvidos (buscar o planejamento em comum
acordo com concreteira, projetista, construtora, laboratório).
} Extração de testemunhos de estruturas em execução:
- O projetista deve avaliar os resultados do fck, est antes da
realização de extrações, para evitar danos desnecessários à
estrutura.
- Resultado positivo – OK!
- Resultado negativo – Planejamento das extrações.
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Formação de lotes e quantidades de testemunhos
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
ESCOLHAS DOS LOCAIS DE EXTRAÇÃO
} Extração depende de Distância ≥ Ø (com relação às bordas
dos elementos estruturais ou juntas).
} Distância ≥ Ø (entre bordas de perfurações).
} Distância ≥ 30cm (dos limites superior e inferior da etapa de
concretagem – exsudação concreto em elementos verticais).
} Não podem ser cortadas armaduras – necessário realizar
pacometria / consulta ao projeto estrutural.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
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ESCOLHAS DOS LOCAIS DE EXTRAÇÃO
} Pilares – redução de seção máxima de 10% e furos na mesma
prumada (quando >1), se necessário providenciar escoramento.
EXTRAÇÃO DOS TESTEMUNHOS
} Testemunhos devem estar íntegros, isentos de fissuras,
segregação, ondulações, etc.
} Permitido barras de aço em direção ortogonal (80 – 100°) com
Ø máx=10mm (Exemplo estribos).
} Não são admitidas barras cruzadas dentro do terço médio, na
mesma seção.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
PREPARAÇÃO DOSTESTEMUNHOS
} Corte dos testemunhos para ajuste da relação h/D
} Preparação das faces (retífica ou capeamento)
} Determinar a massa específica do concreto para cada
testemunho:
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DIMENSÕES DOSTESTEMUNHOS
} Ø > 3x máxima dimensão do agregado graúdo
} Relação altura x diâmetro: 1,0 ≤ h/D ≤ 2,0
} Diâmetro
Testemunhos com Ø ≥ 100 mm (preferencialmente)
Testemunhos com Ø 75mm
Testemunhos com Ø 50mm – caso extremo, deve-se utilizar o
dobro de corpos de prova.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
} Após a extração dos testemunhos, os mesmos serão
submetidos a ensaio de compressão axial (prensa
hidráulica), de acordo com o Procedimento da NBR
5739 para a determinação da resistência a compressão.
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RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
} Após a determinação da resistência a compressão dos
testemunhos os resultados deverão ser encaminhados
ao calculista estrutural para proceder com as correções
nos valores dos resultados obtidos, em função dos
coeficientes de correção k1, k2, k3 e k4 (NBR 7680-
1/2015), e posteriormente realizar a análise de
aceitação de conformidade em relação a Resistência
Característica do Concreto (fck).
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
FUROS NO CONCRETO
} Não confundir o ensaio de extração de testemunhos
com furos no concreto, usualmente realizados para a
passagem de tubulações em peças de concreto (vigas e
lajes).
} Os furos em concreto podem ser realizados em
diversos diâmetros (usualmente entre 12 mm até 210
mm) e com profundidade de até 60 cm.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
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FUROS NO CONCRETO
} Os furos podem ser executados na vertical (lajes e
pisos) como também na horizontal (vigas, cortinas,
paredes), sempre preservando a armadura resistente do
elemento estrutural, portanto é recomendável a
aplicação conjunta de equipamento de pacometria.
ENSAIOS DESTRUTÍVEIS
RECUPERAÇÃO DAS 
ESTRUTURAS
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PREPARO DO SUBSTRATO
PROCEDIMENTOS
ESCARIFICAÇÃO MANUAL
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PROCEDIMENTOS
ESCARIFICAÇÃO MANUAL
PROCEDIMENTOS
DISCO DE DESBASTE
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PROCEDIMENTOS
ESCARIFICAÇÃO MECÂNICA
PROCEDIMENTOS
DEMOLIÇÃO
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PROCEDIMENTOS
LIXAMENTO ELÉTRICO
PROCEDIMENTOS
ESCOVAÇÃO MANUAL
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PROCEDIMENTOS
PISTOLA DE AGULHA
PROCEDIMENTOS
JATO DE AREIA SECO OU ÚMIDO
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PROCEDIMENTOS
DISCO DE CORTE
Abertura do sulco pré tratamento de fissura.
Corte para facilitar tratamento.
PROCEDIMENTOS
REMOÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS IMPREGNADOS
} A remoção de óleos, graxas e gorduras impregnados em
concretos em profundidades superiores a 3 mm requer a
remoção do concreto contaminado.
} Após a remoção e desligamento absoluto de fontes de calor e
chamas, aplicar na superfície um removedor de graxas e
limpador à base de solvente de alta penetração, não corrosivo,
adequadamente formulado para esta finalidade.
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LIMPEZA DA SUPERFÍCIE
REPAROS E REFORÇOS 
ESTRUTURAIS
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REPAROS E REFORÇOS ESTRUTURAIS
Alternativas cada vez mais comum devido:
} Estruturas mais esbeltas;
} Solicitações mais intensas;
} Ambientes mais agressivos;
} Consciência e maior conhecimento dos responsáveis pela
manutenção,
} Recuperação ou aumento do valor do imóvel;
} Inviabilidade de demolição e reconstrução;
} Mudança de uso da construção
Reparos superficiais localizados
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Reparos superficiais grandes áreas
Reparos – juntas de movimentação