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PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Organizadores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Autores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Arthur José da Silva Bruno Carlos de Araújo Alves Diego José Araújo Viégas Eliana Cristina Barreto Monteiro Eudes de Arimatéa Rocha Luiz Fernando Bernhoeft Yêda Vieira Póvoas Recife, PE 2017 AGRADECIMENTOS Ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC) da Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco (POLI-UPE), pela oportunidade de desenvolver pesquisas que agregam valor à construção, prevenção e recuperação de patologias das construções. Aos Grupos de ensino, pesquisa e extensão em Tecnologia e Ges- tão da Construção de Edifícios (POLITECH) e Engenharia Aplicada ao Meio Ambiente (AMBITEC), pelo ambiente de contínua discussão e bus- ca de atendimento das demandas de construtoras e entidades setoriais da construção. Aos nossos familiares e amigos, sem os quais esse fruto não seria possível e dão razão a nossa existência. UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – UPE REITOR Pedro Henrique Falcão VICE-REITOR Dra. Socorro Cavalcanti EDITORA UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – EDUPE CONSELHO EDITORIAL Profa. Dra. Adriana de Farias Gehrer Prof. Dr. Amaury de Medeiros Prof. Dr. Alexandre Gusmão Prof. Dr. Álvaro Vieira de Mello Profa. Dra. Ana Célia O. dos Santos Profa. Dra. Aronita Rosenblatt Prof. Dr. Belmiro do Egito Prof. Dr. Carlos Alberto Domingos do Nascimento GERENTE CIENTÍFICO Prof. Karl Schurster COORDENADORA Profa. Sandra Simone Moraes de Araújo DIAGRAMAÇÃO Derek Schelling CAPA Aldo Barros Patologia das Construções De Edifícios ORGANIZADORES Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Autores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Arthur José da Silva Bruno Carlos de Araújo Alves Diego José Araújo Viégas Eliana Cristina Barreto Monteiro Eudes de Arimatéa Rocha Luiz Fernando Bernhoeft Yêda Vieira Póvoas SUMÁRIO 15 PREFÁCIO 19 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 19 1. Contextualização 20 2. Responsabilidades 22 3. Manutenção 24 4. Garantia 27 Referências 31 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 31 1. Contextualização 32 2. Segurança das fundações 32 2.1 Requisitos de projeto 33 2.2 Conceito de segurança 34 2.3 Critérios para avaliação da segurança 36 2.4 Uso de fator de segurança global 38 2.5 Uso de fatores de segurança parciais 38 2.6 Uso de critérios probabilísticos 39 2.7 Dimensionamento das peças estruturais 39 3. Movimentos da fundação 42 4. Patologias causadas por recalques 42 4.1 Tipos de danos 42 4.2 Patologias típicas 48 5. Reforço de fundações 50 Referências 53 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 53 1. Manifestações Patológicas das Construções em Concreto 55 1.1 Fissuração 56 1.1.1 Fissuras Causadas por Movimentações Térmicas 57 1.1.2 Fissuras Causadas por Movimentações Higroscópicas 58 1.1.3 Fissuras Causadas pela Atuação de Cargas Diretas e Sobrecargas 58 1.1.4 Fissuras Causadas por Deformabilidade Excessiva de Estruturas de Concreto Armado 61 1.1.5 Fissuras Causadas pela Retração de Produção à Base de Cimento 62 1.1.6 Fissuras Causadas por Alterações Químicas dos Materiais de Construção 63 1.2 Ataques Químicos 64 1.2.1 Íons Cloretos 64 1.2.2 Eflorescências 67 1.2.3 Corrosão das Armaduras 69 1.3 Ataques Físicos 70 1.4 Ataques Biológicos ou Biodeterioração 72 Referências 77 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 77 1. Introdução 79 2. Origem das fissuras 79 2.1 No revestimento de argamassa 84 2.2 Na alvenaria de vedação 86 3. Causas da fissuração das alvenarias de vedação 86 3.1 Movimentação térmica 89 3.2 Movimentação higroscópica 92 3.3 Movimentos das fundações 95 3.4 Deformações de estruturas de concreto armado 98 Referências 105 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 105 1. Contextualização 110 2. Termografia infravermelha 111 2.1 Fatores que influenciam na medição com radiação infravermelha 112 2.1.1 Condições térmicas do objeto e do meio 112 2.1.2 Presença de fontes externas 113 2.1.3 Condições de medição 113 2.1.4 Ângulo de medição 114 2.2 Técnicas de termografia digital 116 2.3 Métodos de aplicação da termografia 116 2.3.1 Termografia qualitativa 116 2.3.2 Termografia quantitativa 117 2.4 Câmera termográfica 118 2.4.1 Emissividade do objeto 119 2.4.2 Temperatura aparente refletida 120 2.4.3 Temperatura atmosférica 120 2.4.4 Distância 121 2.4.5 Umidade relativa do ar 122 2.5 Termogramas 126 3 Detecção de descolamento de revestimento cerâmico 134 Referências 141 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 141 1. Introdução 144 2. O sistema de impermeabilização 145 a. Interferência com instalações hidráulicas 146 b. Interferência com instalações Elétricas 147 c. Interferência com projeto estrutural. 148 d. Interferência com Arquitetura / paisagismo 148 3. Abrangência e vida útil da impermeabilização 150 4. Classificação de manifestações patológicas ligadas à impermeabilização 12 151 a. Projeto 151 b. Inadequada preparação da superfície 151 c. Execução 151 d. Materiais 152 e. Agressão das camadas posteriores (em obra) 152 f. Uso e manutenção 153 5. Manifestações patológicas ligadas à impermeabilização 153 5.1 Lixiviação da estrutura de concreto 155 5.2 Corrosão eletroquímica de armadura de concreto armado ou protendido 157 5.3 Reação álcali agregado (RAA) 157 5.4 Ataque externo de sulfato 158 5.5 Umidade ascendente em paredes 159 5.6 Desplacamentos do sistema impermeável 161 5.7 Ausência de estanqueidade com origem no lençol freático 162 5.8 Desplacamentos de revestimento sobre rodapé impermeabilizado 164 5.9 Manchas e eflorescências em revestimentos 166 5.10 Não remoção de película protetora de manta asfáltica exposta 167 5.11 Ausência de pintura protetora em mantas auto protegidas 167 6. Soluções para recuperação de impermeabilização 167 6.1 Análise das possibilidades de intervenções 170 Pontos negativos 170 Pontos positivos 170 6.2 Opções de reparos não tradicionais (demolição geral de piso) 170 6.2.1 Cristalização integral do concreto 172 6.2.2 Membranas de impermeabilização para aplicação sobre piso/sem remoção do mesmo 173 a. Membrana de poliurenato 173 b. Membrana de poliuréia 175 6.2.3 Mantas PVC 176 6.2.4 Sistemas de injeção na estrutura 177 a. Injeção para gerar estanqueidade 177 b. Injeção para Recomposição Estrutural 179 6.2.5 Umidade ascendente 179 Conclusões 180 Referências 15 PREFÁCIO A construção civil é um dos segmentos industriais mais impor- tantes para a sociedade, não apenas pelo potencial de movimentação da economia e elevado grau de absorção da mão de obra, mas também por ser uma das principais consumidoras de recursos naturais para a produção de obras. Num cenário de marcantes desafios na construção de edifícios, onde é imperiosa a necessidade de melhoria da produtividade, qualida- de, desempenho e, preponderante, a redução de custos, não se considera razoável e, até mesmo, coerente o investimento em novas construções diante da demanda pela preservação e/ou recuperação do bom estado das edificações existentes. Adicionalmente, o aparecimento cada vez mais precoce de ma- nifestações patológicas aliado ao grau de insatisfação dos clientes, apon- tados pelas instituições de defesa dos consumidores, devem ser fatores indutores do desenvolvimento da ciência patologia das construções. A ocorrência de manifestações patológicas em edificações é resul- tante, em grande parte, pela adoção em obra de procedimentos de execu- ção inadequados, pelo não atendimento das recomendações estabelecidas na normalização e falhas nas especificações de projeto e dos materiais empregados. É nesse contexto que esta publicação está inserida, como resulta- do do conhecimento desenvolvido sobre o assunto em diversas pesquisas e trabalhos técnicos coordenados por profissionais especializados emdi- ferentes subsistemas do edifício. Esta publicação trata das responsabilidades dos agentes partici- pantes do processo de produção de edifícios; do estudo da manutenção como mecanismo de prevenção e correção de problemas; do direito e pra- zos de garantias; das manifestações patológicas incidentes nas fundações, nas estruturas de concreto, nas alvenarias de vedação, nos revestimentos e nas impermeabilizações. Dependendo do tipo de manifestação patoló- gica, procura-se priorizar o conhecimento sobre as causas, a inspeção, os ensaios, o diagnóstico e/ou a recuperação. 16 A patologia das construções de edifícios aqui é entendida como uma ciência, a qual estuda os defeitos que ocorrem nas edificações, bus- cando compreender as causas, a evolução dos problemas, além da terapia a ser adotada. Não se tem a pretensão de abranger todas as manifestações pato- lógicas do edifício; entretanto, é desejo dos autores deste trabalho contri- buir para o seu correto entendimento e, quando aplicável, para a definição da conduta de recuperação mais adequada a ser adotada. Recife, junho de 2017. Prof. Livre Docente Alberto Casado Lordsleem Júnior 19 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES RESPONSABILIDADES, MANUTENÇÃO E GARANTIA Alberto Casado Lordsleem Júnior - acasado@poli.br Livre Docente pela UPE Pós-Doutorado, Doutorado e Mestrado pela USP Engenharia Civil pela UFPE 1. Contextualização O desenvolvimento do processo de produção de edifícios muito se deve a evolução da construção habitacional, principalmente a partir da acelerada urbanização ocorrida nas últimas décadas. Ao mesmo tempo, parcela expressiva dos edifícios construídos ao longo desses anos tem apresentado desempenho insatisfatório, cujos pro- blemas recorrentes são frequentemente considerados tão antigos quan- to à própria existência da construção (LICHTENSTEIN, 1991; ALVES, 2016). É nesse contexto que se insere a patologia das construções, defi- nida como sendo a ciência que procura, de forma metodizada, estudar os defeitos dos materiais, dos componentes, dos elementos ou da edificação como um todo, diagnosticando suas causas e estabelecendo seus meca- nismos de evolução, formas de manifestação, medidas de prevenção e de recuperação. Os defeitos mencionados anteriormente são os denominados pro- blemas patológicos, definidos como sendo todos os fatores que compro- metem o desempenho expectado do edifício, dos seus subsistemas, com- ponentes, elementos e materiais. Alguns autores preferem denominar os defeitos como manifestação patológica (FRANÇA et al., 2011), definindo -a como sendo a resultante de um mecanismo de degradação; distinguindo de patologia da construção, por esta ser muito mais ampla, uma vez que estuda e tenta explicar a ocorrência de tudo o que se relaciona com a de- gradação de uma edificação. A palavra patologia tem origem grega páthos (doença) e logos (estudo) e, assim como outros termos da Medicina, vem sendo emprega- 20 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS do pela Engenharia. Mais especifi camente, quando se busca a resolução de problemas patológicos, são imprescindíveis a anamnese, os exames, o diagnóstico, o prognóstico e a terapia, entre outros termos específi cos à construção civil. 2. Responsabilidades O resgate histórico relativo à patologia das construções encontra na lei de talião um dos principais exemplos da importância do assunto para a sociedade. A lei de talião, do latim lex talionis (lex: lei e talio, de talis: tal, idêntico), consistiu na rigorosa reciprocidade do crime e da pena e, fre- quentemente é expressa pela máxima do “olho por olho, dente por dente”. O código de Hamurábi, baseado na lei de talião, reúne um conjunto de leis criadas na Mesopotâmia, por volta do século XVIII a.C, pelo rei Hamurá- bi da primeira dinastia babilônica. No que diz respeito ao colapso de estruturas, o código de Hamurábi es- tabelecia que: • caso um construtor faça uma casa que não seja fi rme e o seu colapso causar a morte do dono da casa, o construtor deverá morrer; • caso o colapso provoque a morte do fi lho do dono da casa, o fi lho do construtor deverá morrer; • caso o colapso provoque a morte do escravo do dono da casa, o cons- trutor deverá dar ao dono da casa um escravo de igual valor; • caso o colapso destrua a propriedade, o construtor deverá reconstruir a casa por sua própria conta; • caso o construtor execute uma casa para um homem e não fi zer de acordo com as especifi cações, e uma parede ameaçar cair, o constru- tor deverá reforçá-la por conta própria. Nos dias atuais, as leis e as normas dos diferentes países, em dis- tintos graus de reciprocidade do crime e da pena, estabelecem as respon- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 21 sabilidades de cada interveniente no processo de produção de edifícios (ALVES, 2016). Particularmente, no Brasil a publicação em 09/02/2013 da norma NBR 15575 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2013), voltada aos requisitos e critérios de desempenho de edifi cações habita- cionais, buscou estabelecer um embasamento quanto à delimitação das responsabilidades técnicas dos intervenientes. As responsabilidades pelos problemas patológicos no âmbito ju- rídico estão preponderantemente estabelecidas no Código de Defesa do Consumidor - Lei 8078 (BRASIL, 1990) e no Código Civil brasileiro - Lei 10406 (BRASIL, 2002)), não sendo objetos desta publicação. A Figura 1 ilustra o conjunto de incumbências técnicas elencadas pela NBR 15575 (ABNT, 2013) para cada interveniente do processo de produção de edifi cações habitacionais. Figura 1 – Incumbências técnicas dos intervenientes quanto ao desem- penho das edifi cações habitacionais 22 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Analisando-se a Figura 1, é possível identifi car a responsabilidade do usuário quanto à realização da manutenção, a qual objetiva restituir ao edifício as condições satisfatórias de desempenho, na maioria das vezes não alcançadas pela incidência de problemas patológicos. 3. Manutenção De acordo com a norma NBR 5674 (2012), compreende-se a ma- nutenção como sendo o conjunto de atividades a serem realizadas para conservar ou recuperar a capacidade funcional da edifi cação e de seus sistemas constituintes de forma a atender as necessidades e segurança dos seus usuários. O estudo da manutenção é essencial para minimizar os custos pro- venientes da prestação de serviços de assistência técnica, muitas vezes sem previsão nos orçamentos de obras; corrigir o uso de uma tecnologia de produção defi ciente, empregada pela ausência de conhecimento técnico e preservar a imagem da empresa, reduzindo possíveis reincidências de problemas. Mais recentemente entre 2006-2014, ao passo que a construção de edifícios experimentou relevante crescimento, também foi registrado o ex- pressivo aumento do número de reclamações dos usuários em virtude da baixa qualidade das construções (RESENDE et al., 2004; LORDSLEEM JR.; RABBANI, 2006; ALVES, 2016). O PROCON-SP (2014) registrou em 2013 o crescimento do per- centual de reclamações em até 71%, com o pior índice de solução dos problemas (8%) entre todos os fornecedores de bens e serviços. Também o PROCON-PE (2013) destacou já em 2012 o registro de diversas recla- mações, tendo como principais queixas os vícios e defeitos da qualidade das construções. A necessidade de manutenção assume papel de destaque princi- palmente quando ocorre algum problema patológico que poderia ter sido evitado com a sua prévia realização, minimizando os custos e transtornos envolvidos através da adoção de soluções previamente planejadas. Considerando a ordem cronológica, o primeiro conceito que sur- giu foi o de manutenção corretiva, com a busca da recuperação ou corre- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 23 ção de defeitos apresentados no edifício ou parte dele. Logo em seguida, o conceito evoluiu para o de manutenção preventiva, com o controle das atividades de inspeção, conservação e restauração executados coma fi na- lidade de prever, detectar ou corrigir defeitos, visando evitar as falhas. A Figura 2 ilustra a classifi cação dos tipos de manutenção em fun- ção dos seguintes critérios: viabilidade de execução dos serviços, falhas e anomalias existentes, atividades do plano de manutenção, tipo de interven- ção e periodicidade. Figura 2 – Classifi cação dos tipos de manutenção conforme critérios Os critérios e tipos listados na Figura 2 buscam aqui tão somen- te exemplifi car a diversidade acerca da classifi cação da manutenção e o encadeamento das nomenclaturas sobre o tema, não sendo objeto desta publicação discorrer sobre este assunto. Porém, cabe destacar ainda a recuperação como uma das ativida- des constituintes da manutenção, que por sua vez apresenta interface com o processo de assistência técnica, função inerente do âmbito de atuação das empresas construtoras (CBIC, 2014). O ponto comum de convergên- cia entre a assistência técnica e a manutenção reside no manual de uso, 24 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS operação e manutenção das edifi cações, cujos requisitos para elaboração e conteúdo são descritos na norma NBR 14037 (ABNT, 2011), também alvo de publicação do CBIC (2014). O processo de assistência técnica contempla o atendimento aos clientes após a entrega da obra, enquanto vigorar o prazo legal de garantia, assunto discutido adiante. 4. Garantia De acordo com a norma NBR 15575 (ABNT, 2013), compreende- se a garantia como sendo o direito do consumidor de reclamar reparos, recomposição, devolução ou substituição do produto adquirido, conforme legislação vigente; já o prazo de garantia é o período de tempo previsto em lei que o consumidor dispõe para reclamar dos vícios (defeitos) verifi cados na compra de produtos duráveis. Os prazos de garantia passam a vigorar a partir da expedição do Auto de Conclusão do imóvel, também denominado de Habite-se, certi- dão expedida pela Prefeitura atestando que o imóvel está pronto para ser habitado e foi construído ou reformado conforme as exigências legais estabelecidas (SINDUSCON-PE, 2008). Recomenda-se que o termo entregue pela empresa construtora ou incorporadora aos proprietários do imóvel integre tanto o contrato de compra e venda, com o intuito de conscientizar o comprador quanto as suas obrigações, como também o manual de uso, operação e manutenção (SINDUSCON-PE, 2008). O Código Civil brasileiro estabelece no artigo 618 (BRASIL, 2002) que nos contratos de empreitada de edifícios ou outras construções con- sideráveis, o empreiteiro de materiais e execução responderá, durante o prazo irredutível de cinco anos, pela solidez e segurança do trabalho, assim em razão dos materiais, como do solo. A norma NBR 15575 (ABNT, 2013) fornece diretrizes para o es- tabelecimento dos mínimos prazos de garantia para os elementos, com- ponentes e sistemas do edifício habitacional. Os prazos indicados para os componentes e elementos nesta norma são aqueles comumente pratica- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 25 dos pela construção civil, os quais permitem que os sistemas contempla- dos preencham as condições de funcionalidade. O Quadro 1 contém os prazos de garantia estabelecidos na norma NBR 15575 (ABNT, 2013). Quadro 1 - Prazos de garantia da norma NBR 15575 (ABNT, 2013) 26 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Quadro 1 - Prazos de garantia da norma NBR 15575 (ABNT, 2013) (continuação) PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 27 Caso algum componente, elemento ou sistema, específi co de de- terminado empreendimento, não esteja contemplado no Quadro 1, reco- menda-se ao construtor ou incorporador fazer constar o prazo de garantia no manual de uso, operação e manutenção. Referências ALVES, K. C. C. O processo de assistência técnica de empresas de construção: estudos de caso. Recife, 2016. 117p. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica de Pernambuco, Universidade de Pernambuco. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14037: Diretrizes para elaboração de manuais de uso, operação e manutenção das edifi cações — Requisitos para elaboração e apresentação dos conteúdos. Rio de Janeiro, 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5674: Manutenção de edifi cações – Requisitos para o sistema de gestão de manutenção. Rio de Janeiro, 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edifi cações habitacionais - Desempenho - Partes 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Rio de Janeiro, 2013. BRASIL. Lei no 8078, de 11 de setembro de 1990. Dispõe sobre a proteção do consumidor e dá outras providências. Brasília, 1990. BRASIL. Lei no 10406, de 10 de janeiro de 2002. Dispõe sobre a legislação aplicável às relações civis em geral. Brasília, 2002. CBIC. Guia nacional para a elaboração do manual de uso, opera- ção e manutenção das edifi cações. Câmara Brasileira da Indústria da Cons- trução. Fortaleza: Gadioli Cipolla Branding e Comunicação, 2014. 185p. 28 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS COORDENADORIA GERAL DE DEFESA E PROTEÇÃO DO CONSUMIDOR – Procon-PE. Cadastro de Reclamação Fundamen- tada. Relatório referente ao ano de 2012. Recife, 2013. Disponível em: <http://www.procon.pe.gov.br/downloads/publicacoes/ rankingRecla- macoes/rel_reclamacao_fundamentada_ordem_alfabetica_2012.pdf>. Acesso em: 23 set. 2014. FRANÇA, A.A.V.; MARCONDES, C.G.N.; ROCHA, F.C.; ME- DEIROS, M.H.F.; HELENE, P.R.L. Patologia das construções: uma espe- cialidade na engenharia civil. Téchne. São Paulo, v. 174, set. 2011. Fundação de Proteção e Defesa do Consumidor – Procon-SP. Ca- dastro de reclamações fundamentadas 2013. São Paulo, 2014. Disponível em: <http://www.procon.sp.gov.br/ pdf/ranking_2013_coment.pdf>. Acesso em: 23 mar. 2015. LICHTENSTEIN, N.B. Patologia das construções: procedimento para formulação do diagnóstico de falhas e defi nição da conduta adequada à recuperação de edifi cações. São Paulo, 1985. 191p. Dissertação (Mestra- do) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. LORDSLEEM JR., A.C.; RABBANI, E.R.K. Management of construction maintenance work through performance indicators. In: XII International Conference on Industrial Engineering and Operations Ma- nagement, Fortaleza, 2006. Anais... Fortaleza: 2006. 1 CD ROM. RESENDE, M.M.; MELHADO, S.B.; MEDEIROS, J.S. Gestão da qualidade e assistência técnica aos clientes na construção de edifícios. In: V CONGRESSO DE ENGENHARIA CIVIL, 1., Juiz de Fora, 2004. Anais... Juiz de Fora, UFJF. CD-ROM. SINDICATO DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO ESTADO DE PERNAMBUCO – SINDUSCON-PE. Manual do proprietário. Disponível em: <http://www.sindusconpe.com.br/ arqQua- lidade/Manual%20do%20proprietario.pdf>. Acesso em 27 ago. 2008. PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 29 SINDICATO DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO ESTADO DE PERNAMBUCO – SINDUSCON-PE. Manual das áreas comuns. Disponível em: <http://www.sindusconpe.com. br/arq- Qualidade/manual%20area%20comuns.pdf>. Acesso em 27 ago. 2008. 31 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES Alexandre Duarte Gusmão - gusmao.alex@ig.com.br Livre Docente pela UPE Doutorado pela PUC/RJ e Mestrado pela UFRJ Engenharia Civil pela UFPE 1. Contextualização O termo patologia em medicina significa “estudo das doenças e suas consequências no corpo humano”. De modo análogo, pode-se defi- nir patologia das fundações como sendo o “estudo dos danos provocados pelos movimentos da fundação”. Para se resolver um problema que envolva patologia das funda- ções, é necessário seguir as mesmas etapas da medicina: anamnese; diag- nóstico / prognóstico; tratamento (Tabela 1). Nesse capítulo são apresentados e discutidos os principais tipos de patologias de edifícios associadas aos movimentos da fundação. Tabela 1 – Etapas de um reforço de fundações Etapa Medicina Engenharia de Fundações Anamnese - Idade, sexo - Alergias - Histórico de doenças - Remédios, vacinas - Tipo de estrutura e fundação - Materiais usados e sua vida útil - Carregamento - Tempo de construção Diagnóstico - Sintomasfisiológicos e psíquicos - Ocorrência - Definição das causas - Levantamento de danos e sua tipologia - Ocorrência / histórico - Causas dos danos Tratamento - Nenhum (defesa natural) - Tópico (remédios, trata- mentos) - Generalizado (operação, transplante) - Convivência com os danos (estabilização natural) - Reforço localizado - Reforço generalizado 32 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2. Segurança das fundações 2.1 Requisitos de projeto Com exceção das estruturas espaciais (satélites, estações espaciais, etc), todas as demais obras de engenharia transmitem seus carregamentos ao terreno. Com isto, estas obras impõem um novo estado de tensões no terreno, que pode ocasionar um desequilíbrio (Figura 1). A engenharia civil, em última análise, pode sempre ser resumida ao binômio carga-resistência (Figura 2). Há de se buscar nos projetos a compatibilização das cargas aplicadas pelas obras com a resistência dos materiais envolvidos. Deve-se, também, verifi car se as deformações dos materiais são compatíveis com a obra projetada. No caso da engenharia de fundações, a coisa se complica um pou- co mais, já que o material envolvido (solo ou maciço rochoso), não é arti- fi cial como o concreto ou o aço. Este fato é muito interessante e relevante, já que na construção de uma edifi cação, quase sempre podem ser especi- fi cados os materiais para a estrutura que se deseja. No caso da fundação, ocorre exatamente o contrário, ou seja, o terreno é que vai defi nir qual o tipo de fundação a ser adotada. EQUILÍBRIO ANTES ? => Figura 1 – Efeito da obra de engenharia no terreno MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 33 CARREGAMENTO ATUANTE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS SEGURANÇA Figura 2 – Binômio carga-resistência 2.2 Conceito de segurança Defi ne-se como segurança de uma fundação a capacidade que a mesma apresenta em suportar as cargas que lhe são impostas, continuando a atender as condições fundamentais para as quais foi projetada (ALON- SO, 1991). É importante ressaltar que o conceito de segurança de fundação não está relacionado apenas à ruptura, mas também às deformações do conjunto solo-estrutura e a sua durabilidade. Na realidade estes três aspec- tos devem constituir as premissas de um projeto de fundações (Figura 3): I. Estabilidade: a fundação deve ter uma segurança adequada quanto à ruptura do terreno, e também do elemento estrutural (sapata, radier, estaca, etc). II. Deformações Toleráveis: as deformações do maciço e os movimentos da fundação não devem comprometer a estética, funcionalidade ou esta- 34 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS bilidade da edifi cação. III. Durabilidade: os elementos de fundação devem ter garantida a sua du- rabilidade durante toda a vida útil da obra. REQUISITOS DE PROJETO ESTABILIDADE DEFORMAÇÕES TOLERÁVEIS DURABILIDADE ELEMENTO TERRENO DANOS ESTÉTICOS DANOS FUNCIONAIS DANOS ESTRUTURAIS Figura 3 – Requisitos de um projeto de fundações 2.3 Critérios para avaliação da segurança Como foi visto no item anterior, o conceito de segurança de fun- dação é meramente qualitativo, podendo dar margem a diferentes inter- pretações. Há necessidade, portanto, de se estabelecer critérios que pos- sam ser utilizados na avaliação da segurança da fundação. Quando se aplicam cargas crescentes a uma fundação qualquer, o conjunto solo-fundação começa a mobilizar resistência, no sentido de reequilibrar o sistema. A fundação fi ca sujeita a deslocamentos verticais descendentes denominados de recalques, que também são crescentes. Este mecanismo continua até que seja mobilizada a máxima resistência do conjunto, quando os recalques crescem indefi nidamente, caracterizando a ruptura da fundação (Figura 4). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 35 V V S S Vrup V S Figura 4 – Curva carga-recalque da fundação Defi ne-se capacidade de carga da fundação como sendo a máxima car- ga suportada pela fundação sem haver sua ruptura (Vrup). Dentro das pre- missas básicas de projeto, é evidente que a carga de trabalho da fundação deve ser menor que a sua capacidade de carga, e também que para as condições de trabalho, os deslocamentos da fundação devem ser toleráveis pela estrutura. Quando a carga de trabalho atende tanto ao critério de ruptura, quanto ao critério de deslocamento tolerável, é denominada de carga admis- sível da fundação ou carga de projeto. Portanto, deve-se ressaltar que capacidade de carga e carga admissível são conceitos diferentes. Em alguns casos, a carga admissível é governada pelo critério de ruptura do solo (em geral areias compactas e argilas rijas), enquanto em outros é governada pelo critério dos deslocamentos toleráveis (areias fofas e argilas moles), como mostra a Figura 5. No primeiro caso, o valor de V1adm conduz a um recalque tolerável, e a carga admissível é este próprio valor. No segundo caso, sendo o recalque maior que o tolerável, tem-se a carga admissível passa a ser aquela correspondente ao valor do recalque tolerável S2adm. 36 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS V S Vrup Vadm = Vrup / FS Sadm 1 Vadm 2 2 Sadm 1 Figura 5 – Defi nição da carga admissível da fundação 2.4 Uso de fator de segurança global É um critério puramente determinístico, onde é defi nido um fator de segurança global, que é a razão entre os valores médios da resistência (no caso, a capacidade de carga da fundação) e da solicitação (no caso, a carga aplicada à fundação). É fi xado, então, um valor mínimo para o fator de segurança em função de uma série de fatores, tais como: • Confi ança na estimativa das solicitações. • Variação das resistências e solicitações em relação aos valores médios de projeto. • Combinação das solicitações. • Consequências prováveis de um colapso. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 37 • Confi ança nos parâmetros geotécnicos. Há vários artigos publicados na literatura técnica com tabelas de fatores de segurança globais mínimos recomendados para diferentes tipos de fundações, em função da obra projetada e prospecção geotécnica do subsolo. O uso de fatores de segurança globais é o critério mais usado na prática de projetos no Brasil. A Norma Brasileira NBR-6122/10 (Projeto e Execução de Fundações) recomenda os valores mostrados na Tabela 2. Para se ter a redução no fator de segurança de 3,0 para 2,0 em fundações superfi ciais, ou de 2,0 para 1,6 em fundações profundas, a Norma exige que sejam disponíveis os resultados de um número adequado de provas de carga realizadas a priori, ou seja, na fase de projeto, e que os elementos ensaiados sejam representativos do conjunto da fundação. A Norma prevê, ainda, que quando forem levadas em considera- ção todas as combinações possíveis entre os carregamentos previstos nas normas estruturais, e o vento for a ação variável principal, pode-se majorar em 30 % os valores admissíveis das tensões no terreno, e das cargas ad- missíveis em estacas. Entretanto, estes valores admissíveis não podem ser ultrapassados quando consideradas apenas as cargas permanentes e aci- dentais. Em qualquer situação, deve ser feita a verifi cação dos elementos estruturais. Tabela 2 – Fatores de segurança globais recomendados pela NBR- 6122/10 Condição de projeto Fator de segurança mí-nimo - Capacidade de carga de fundações superfi ciais através de métodos semi-empíricos ou analíticos 3,0 - Capacidade de carga de fundações superfi ciais através de métodos semi-empíricos ou analíticos, acrescidos de duas ou mais provas de carga está- tica a priori 2,0 38 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS - Capacidade de carga de estacas ou tubulões através de métodos semi-empíricos 2,0 - Capacidade de carga de estacas ou tubulões através de métodos semi-empíricos acrescidos de um determinado número de provas de carga a priori 1,6 2.5 Uso de fatores de segurança parciais Neste critério, é associado um fator de segurança parcial a cada uma das variáveis envolvidas (variabilidade dascaracterísticas dos mate- riais, imperfeições do cálculo devido a hipóteses teóricas, imperfeição na execução, entre outros). O cálculo é feito no estado nominal de ruptura, onde as solicita- ções majoradas pelos correspondentes fatores de segurança parciais, não devem ser superiores às resistências minoradas pelos respectivos fatores de segurança parciais. Este procedimento é semelhante ao usado no di- mensionamento do concreto armado. A escolha dos fatores parciais depende de uma série de aspectos, já citados no item anterior. Apesar de previsto desde a antiga Norma NBR- 6122/96, este critério tem sido pouco usado na prática de projetos de fundações no Brasil. Há uma expectativa de que com a publicação da nova versão da Norma haja um incremento de projetos com uso de fatores de segurança parciais. 2.6 Uso de critérios probabilísticos Ao contrário do uso de fatores de segurança, este critério consi- dera a dispersão e variabilidade dos parâmetros de resistência do terreno e das cargas atuantes, devendo-se conhecer as suas respectivas funções de probabilidade. É fi xada uma probabilidade de ruína, ao invés de um fator de se- gurança. Esta probabilidade de ruína é numericamente igual à área de in- terseção das curvas onde as solicitações são maiores que as resistências (Figura 6). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 39 Ressalta-se que a probabilidade de ruína nunca é nula, mesmo que o fator de segurança global seja superior à unidade. É evidente, no entanto, que à medida que cresce o fator de segurança, diminui a área hachurada e, consequentemente, a probabilidade de ruína. A NBR-6122/10 não con- templa este tipo de análise. Figura 6 – Defi nição de probabilidade de ruína 2.7 Dimensionamento das peças estruturais A avaliação da segurança de uma fundação deve incluir a análise de estabilidade dos elementos estruturais (sapatas, radiers, estacas, etc). Estas peças devem ser dimensionadas segundo as recomendações pre- vistas nas normas dos respectivos materiais envolvidos (por exemplo, a NBR-6118 para peças de concreto armado). 3. Movimentos da fundação Burland e Wroth (1974) propuseram um conjunto consistente de defi nições para descrever os movimentos da fundação (Figura 7 – notar 40 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS que o recalque está representado pela letra W). O recalque absoluto ou total é o deslocamento vertical descendente da fundação. O recalque di- ferencial entre dois pontos é a diferença entre os valores dos respectivos recalques absolutos. Um dos conceitos mais usados na previsão de patologias em edi- fi cações decorrentes de movimentos da fundação é a rotação relativa ou distorção angular (β). No caso da inclinação ser nula, o seu valor coincide com o da rotação (θ), que pode ser calculada pela relação entre o recalque diferencial entre dois pontos e o seu vão, facilitando os cálculos. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 41 Figura 7 - Movimentos da fundação (Gusmão, 1990) O recalque é o principal movimento das fundações de edifícios, já que o carregamento preponderante é decorrente de peso próprio. A Tabela 3 apresenta um resumo das principais causas de recalques. Para o correto diagnóstico das patologias e seu tratamento ou reforço, é funda- mental que as causas dos recalques sejam devidamente caracterizadas. Do contrário o tratamento pode ser inócuo ou até mesmo piorar o desempe- nho do edifício. Tabela 3 – Causas de recalques Tipo Descrição Exemplo Carregamento Estático Dinâmico Própria obra e obras vizi- nhas Máquinas, veículos, etc. Variação de Umidade Variação sazonal Drenagem Cortes no relevo Barragem Chuva Seca prolongada Absorção por plantas Evaporação Regularização de rios e canais Rebaixamento do NA Métodos de Construção Escavação Rebaixamento do NA Cravação de estacas Execução de aterros Ruptura de peças Cavas superfi ciais, túneis e galerias Camada mole, erosão in- terna e gradiente crítico Condições ambien- tais Fatores geológicos Erosão Elementos biológicos Deterioração do elemen- to estrutural Cavernas cársticas vossorocas Formigueiros Reação álcali-agregado (RAA) 42 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 4. Patologias causadas por recalques 4.1 Tipos de danos Os danos causados pelos movimentos da fundação podem ser classifi cados em estéticos, funcionais e estruturais (BURLAND et al., 1977), como mostra a Tabela 4. Por outro lado, a maioria dos critérios usados para avaliação de danos em edifi cação faz a comparação entre os movimentos da fundação e valores ditos como limites ou admissíveis. Tabela 4 – Danos associados a movimentos da fundação (BURLAND et al., 1977) Tipo de Dano Características Exemplos Estético - Dano afeta apenas a aparência, sem compro- meter o uso e a estabili- dade da edifi cação - Fissuras em painéis de estru- turas aporticadas. - Pequena inclinação de corpo rígido Funcional - Dano afeta o uso e/ ou a funcionalidade da edifi cação - Difi culdade para abertura de portas e janelas. - Reversão de drenagem. - Inclinação de poço de eleva- dor. Estrutural - Dano afeta os elemen- tos estruturais e podem comprometer a estabili- dade da edifi cação - Fissuras em lajes, vigas e pila- res em estruturas aporticadas. - Fissuras em paredes de alve- naria estrutural. 4.2 Patologias típicas A ocorrência de recalques diferenciais causa o aparecimento de esforços secundários nos elementos estruturais. A Figura 8, por exemplo, mostra o caso de um painel de alvenaria apoiado em uma viga de concreto armado. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 43 Figura 8 – Parede de alvenaria em estrutura aporticada Admitindo-se que haja um recalque diferencial da coluna central em relação aos demais apoios (situação muito comum de ocorrer na práti- ca), o recalque afeta a parede, a viga e os pilares. Surgem tensões cisalhan- tes nas faces na parede, e uma tração máxima a 45º (Figura 9). Dependen- do da magnitude, pode ocorrer o fi ssuramento da parede nesta direção, normalmente na junta entre os tijolos (Figura 10). 44 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 9 – Esforços adicionais na alvenaria devido ao recalque diferen- cial Figura 10 – Fissura na alvenaria MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 45 A Figura 11 apresenta o modelo de cálculo da viga admitindo-se apoios indeslocáveis. O recalque também provoca o surgimento de mo- mentos negativo e positivo nos apoios periférico e central da viga, respec- tivamente. Se a viga não estiver devidamente armada, pode haver fi ssura- mento, conforme indicado na Figura 12. Figura 11 – Modelo de cálculo da viga com apoios indeslocáveis 46 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 12 – Esforços adicionais e fi ssura na viga devido ao recalque di- ferencial Finalmente, o recalque também provoca uma redistribuição das cargas nos pilares, havendo uma migração de carga do pilar central para os pilares extremos. O acréscimo de carga pode provocar o esmagamento do pilar (Figura 13). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 47 Figura 13 – Esmagamento dos pilares devido ao recalque diferencial No caso de edifi cações com estrutura de alvenaria autoportante, o padrão de fi ssuramento é infl uenciado pela presença de aberturas (janelas e portas), como mostrado esquematicamente na Figura 14. Há ainda que se considerar a rigidez da estrutura na redistribuição dos esforços na estrutura (GUSMÃO, 1990). Se a deformada de recalques for uniforme, há apenas uma translação da estrutura (sem inclinação), e não surgem esforços adicionais na estrutura, mesmo sendo a mesma fl exí- vel ou rígida. Se, ao contrário, a deformada não for uniforme, a estrutura perfeitamente fl exível acompanha os movimentos do terreno e também não há esforços adicionais na estrutura. Se, no entanto, for uma estrutura rígida, há uma signifi cativa redistribuição de esforços. 48 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 14 – Exemplos de fi ssuras causadas por recalquesem paredes autoportantes (HOLANDA Jr., 2002) 5. Reforço de fundações O reforço de uma fundação em geral é usado nas seguintes situações: • Mau desempenho da fundação existente; • Alteração do carregamento da estrutura (ex: ampliação vertical); MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 49 • Alteração do tipo de uso da estrutura (ex: de residencial para comer- cial). Mas esse reforço não deve ser concebido de uma maneira isolada, sem levar em conta o contexto da obra. Do mesmo modo, não se deve di- mensionar um reforço de fundação sem que o diagnóstico das patologias esteja devidamente esclarecido. A Tabela 5 apresenta as principais condi- cionantes do projeto do reforço. Tabela 5 – Condicionantes do reforço de fundações Condicionantes Características Técnicas - Compatibilidade entre as condições do solo, da es- trutura e do reforço. - O tempo de execução do reforço deve ser compa- tível com a velocidade de ganho de estabilidade da estrutura. Econômicas - Custo do reforço x valor da construção. - Custo do reforço x valor da ampliação (ex: subsolo para garagem). - Edifi cações públicas e históricas. Exequibilidade e Segurança - Acesso de pessoal e equipamentos. - Monitoramento da obra para identifi cação de situa- ções de risco. 50 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Referências ALONSO, U.R. (1991). Previsão e Controle das Fundações. Editora Edgard Blucher, 142p. BURLAND, J. B e WROTH, C. P. (1974). Settlements of Buil- dings and Associated Damage. Proc. of Conference on Settlements of Structures, Cambridge/UK, pp. 611-654,. BURLAND, J.B.; BROMS, B.B.; MELLO, V.F.B. (1977). Beha- vior of foundations and structures. Proc. Of IX ICSMFE, Tóqui, Vol. 2, pp.495-546. GUSMÃO, A. D. (1990). Estudo da Interação Solo-Estrutura e sua In- fl uência em Recalques de Edifi cações. Tese de Mestrado, COPPE, UFRJ, Rio de Janeiro. HOLANDA JR., O. G.(2002), Infl uência de Recalques em Edifícios de Alvenaria Estrutural. Doutorado, EESC/USP, São Carlos. 53 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO Eudes de Arimatéa Rocha - ear_pec@poli.br Mestrado pela UPE Engenharia Civil pela UPE Eliana Cristina Barreto Monteiro – eliana@poli.br Livre Docente pela UPE Doutorado pela USP e Mestrado pela UnB Engenharia Civil pela UPE 1. Manifestações Patológicas das Construções em Concreto Em decorrência do que vem sendo discutido sobre patologia das construções, o meio no qual a construção está inserida, é um definidor do comportamento desta estrutura em relação a sua probabilidade de apre- sentar defeitos. Uma vez que os fenômenos patológicos estão interligados à ação degradante do ambiente, torna-se necessário uma prática constru- tiva cada vez mais precisa, onde em todas as fases, desde a concepção e planejamentos até a utilização da estrutura sejam tomadas as devidas pre- cauções. Assim, de acordo com Azevedo (2011), pode-se afirmar que as manifestações patológicas têm suas origens motivadas por falhas ocasio- nadas durante uma ou mais fases dos processos que permeiam a constru- ção civil, sejam eles provenientes da fase de projeto, execução ou utilização de determinada construção. Tais falhas, por sua vez, são agravadas pela ação de agentes agres- sivos, cuja atuação dificilmente se dá de forma isolada, mas sim como um conjunto de agentes ligados a uma série de causas. Outro importante aspecto que deve ser considerado e que está atrelado ao desenvolvimento dos fenômenos patológicos em uma cons- trução é a existência ou não de um programa de manutenção predial regu- lar. De maneira mais abrangente, os problemas patológicos exibem sintomas que se apresentam numa escala evolutiva, em que, durante um 54 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS eventual acompanhamento do sintoma, percebe-se o desenvolvimento do problema de forma a permitir distinção das diferentes causas. Neste caso, quanto mais cedo for a identifi cação de determinada falha, mas fácil será o tratamento do problema e consequentemente menos oneroso. Em Monteiro (2005) é apresentado a lei de evolução dos custos, conhecida também como Lei de Sitter ou Lei dos Cinco (Figura 1) em que os custos de correção de um problema em uma estrutura de concreto armado crescem segundo uma progressão geométrica de razão cinco, ou seja, quanto mais cedo começa a se recuperar a estrutura, maior será a vida útil da mesma e mais econômico será o processo de recuperação. Diversos estudos, realizados em vários países do mundo, busca- ram relacionar a fase da construção civil que mais origina problemas pa- tológicos em estruturas de concreto. Em sua grande maioria as manifesta- ções patológicas de estruturas de concreto surgem na fase de concepção e projeto seguido por aspectos relacionados à execução das estruturas e aos materiais construtivos empregados. Figura 1 - Lei da evolução de custos de Sitter. Fonte: Sitter (1986). Vale salientar que a adoção de determinados materiais de cons- trução sem o devido cuidado, em alguns casos, é condição sufi ciente para o aparecimento de manifestações patológicas. O concreto, assim como o MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 55 tijolo e a pedra, são materiais porosos com uma microestrutura caracte- rizada pela presença de um sistema de poros de várias dimensões através dos quais podem penetrar as substâncias presentes no ambiente. Para Ber- toloni (2010), o transporte de substâncias gasosas ou líquidas está frequen- temente na base dos fenômenos de degradação desses materiais. Entretanto outros mecanismos também podem atuar de maneira a favorecer o aparecimento dos fenômenos patológicos. A presença de umidade em uma edifi cação, uma movimentação eventual no terreno, uma sobrecarga adicional na estrutura ou uma nova utilização da edifi cação (não prevista em projeto) e, principalmente, a execução de reformas nas construções sem a supervisão técnica estão entre alguns dos principais fatores que desencadeiam problemas patológicos nas construções. Vários autores, entre eles Bertolini (2010), Azevedo (2011), Metha e Monteiro (2014), classifi cam em cinco os principais mecanismos de de- terioração que podem ocorrer durante a vida útil de uma estrutura, elenca- dos a seguir: • Fissuração; • Ataques químicos; • Ataques físicos; • Corrosão de armaduras; • Defeitos devido à construção, concepção de projeto e detalhamento. 1.1 Fissuração Em Veloso (2014), a fi ssuração é o segundo processo patológico mais frequente nas edifi cações, fi cando atrás somente dos problemas de presença de umidade nas estruturas. Segundo a autora supracitada, isto ocorre pela diversidade de causas existentes, que podem provocar as fi ssu- ras numa edifi cação. Thomaz (1989) alerta para três aspectos relevantes que necessitam ser considerados mediante a fi ssuração dos edifícios. São eles, (i) o com- prometimento do desempenho da obra em serviço (estanqueidade à água, 56 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS durabilidade, isolação acústica, etc.), (ii) o constrangimento psicológico que a fi ssuração do edifício exerce sobre seus usuários e (iii) o aviso de um eventual estado perigoso para a estrutura. Não necessariamente, a presença de fi ssuras em estruturas de con- creto armado é uma indicação de defi ciência de resistência ou funciona- mento e não deve ser, em geral, causa para alarme, considerando a possi- bilidade de fi ssuração (CASTRO,1994). No entanto é importante salientar que a fi ssuração das estruturas facilita a entrada de agentes agressivos e, muitas vezes, um problema simples se torna uma anomalia muito mais danosa. De forma simplifi cada, as fi ssuras em estruturas de concreto po- dem ser ocasionadas por tensões oriundas de atuação de sobrecargas ou de movimentações de materiais, dos componentes ou da obra como um todo. Assim, nas edifi cações as fi ssuras são provocadas, principalmente por: • Movimentações provocadas por variações térmicas e de umidade; • Atuação de sobrecargasou concentração de tensões; • Deformabilidade excessiva das estruturas; • Recalques diferenciados das fundações; • Retração de produtos à base de ligantes hidráulicos; • Alterações químicas de materiais de construção. 1.1.1 Fissuras Causadas por Movimentações Térmicas Os elementos e componentes de uma estrutura estão sujeitos a variações de temperatura, sazonais e diárias. Essas variações repercutem em uma variação dimensional dos materiais de construção (dilatação ou contração); os movimentos de dilatação e contração são restringidos pelos diversos vínculos que envolvem os elementos e componentes, desenvol- vendo nos materiais tensões que poderão provocar o aparecimento de fi ssuras. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 57 As trincas de origem térmica podem também surgir por movimen- tações diferenciadas entre componentes de um elemento, entre elementos de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo material. O CIBW80/RILEM 71-PSL (1983) explicita que as principais mo- vimentações diferenciadas ocorrem em função de: • Junção de materiais com diferentes coefi cientes de dilatação térmica, sujeitos às mesmas variações de temperatura; • Exposição de elementos a diferentes solicitações térmicas naturais; • Gradiente de temperaturas ao longo de um mesmo componente. 1.1.2 Fissuras Causadas por Movimentações Higroscópicas Para Thomaz (1989), as mudanças higroscópicas provocam va- riações dimensionais nos materiais porosos que integram os elementos e componentes da edifi cação. Bertolini (2010, p.32) descreve que “em quase todos os fenôme- nos de degradação físico-química dos materiais, é necessária a presença de água”. Freitas, Torres e Guimarães (2008), por sua vez, reafi rmam que a umidade constitui uma das principais causas de degradação dos edifícios. Tal afi rmação se justifi ca porque o aumento do teor de umidade provoca uma expansão do material enquanto que a diminuição desse teor provoca uma contração. Os vínculos impedem ou restringem essas mo- vimentações, ocasionando as fi ssuras nos elementos e componentes do sistema construtivo. A umidade tem acesso aos materiais de construção através de di- versas vias, como por exemplo: • Umidade resultante da produção dos componentes; • Umidade proveniente da execução da obra; • Umidade do ar ou proveniente de fenômenos meteorológicos; • Umidade ascencioanal proveniente dos mecanismos de migração por 58 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS capilaridade da água no interior dos poros dos materiais de constru- ção. 1.1.3 Fissuras Causadas pela Atuação de Cargas Diretas e Sobre- cargas Conforme comentado por Filho e Carmona (2013), os esforços mais comuns e que levam à fi ssuração devido à esforços externos aplica- dos são aqueles que produzem tensões de tração, tais como fl exão, cisalha- mento, punção, torção entre outros. Segundo Thomaz (1989), a ocorrência de fi ssuras em um determi- nado elemento estrutural produz uma redistribuição de tensões ao longo do componente fi ssurado e mesmo nos componentes vizinhos, de manei- ra que a solicitação externa geralmente acaba sendo absorvida de forma globalizada pela estrutura ou parte dela. O controle de fi ssuras em projeto é bastante complexo e impli- cações estruturais sérias não devem ser esperadas de fi ssuras excedendo marginalmente os limites de norma se a armadura é sufi ciente e adequa- damente colocada, e o cobrimento é compatível com o ambiente onde a estrutura está situada. As principais confi gurações de fi ssuras sob efeito de cargas são apresentadas na Figura 2, transcrita do Bulletin d` Information (CEB nº 182, 1989). Quanto às sobrecargas, previstas ou não em projeto, as mesmas podem produzir o fi ssuramento de componentes de concreto armado sem que isto signifi que, necessariamente, a ruptura do componente ou instabi- lidade da estrutura. No entanto, é sempre bom considerar a incidência de fi ssuras em uma estrutura de forma a evitar a penetração de agentes. 1.1.4 Fissuras Causadas por Deformabilidade Excessiva de Estru- turas de Concreto Armado Vigas e lajes deformam-se naturalmente sob ação do peso próprio, das demais cargas permanentes e acidentais e mesmo sob efeito da retra- ção e da deformação lenta do concreto. Os componentes estruturais ad- mitem fl echas que podem não comprometer em nada sua própria estética, a estabilidade e a resistência da construção; tais fl echas, entretanto, podem MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 59 ser incompatíveis com a capacidade de deformação de paredes ou outros componentes que integram os edifícios (THOMAZ, 1989). A NBR 6118 (ABNT, 2014) estipula as máximas fl echas permissí- veis para vigas e lajes (alínea c, item 4.2.3.1): As fl echas medidas a partir do plano que contém os apoios, quando atuarem todas as ações, não ultrapassarão 1/300 do vão teórico, exceto no caso de balanços para os quais não ultrapassarão 1/150 do seu comprimento teórico. O deslocamento causado pelas cargas acidentais não será superior a 1/500 do vão teórico e 1/250 do comprimento teórico dos balanços. 60 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 2 - Fissuras devido a carga imposta. Fonte CEB, (1989) – adaptada. Salienta-se a necessidade de maior atenção e cuidado especial ao se verifi car a possibilidade de ser atingido o estado de deformação excessiva, evitando as deformações que possam ser prejudiciais à estrutura ou a ou- tras partes da construção. É comum alguns calculistas não darem a devida atenção a este item da Norma, presenciando-se frequentes casos de fi ssuras em alvena- rias provocadas pelas fl echas dos componentes estruturais. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 61 1.1.5 Fissuras Causadas pela Retração de Produção à Base de Ci- mento O fenômeno da retração está associado a deformações em pastas de cimento, argamassas e concretos, sem que haja qualquer tipo de carre- gamento. De uma forma geral, a principal causa da retração é a perda de água da pasta de cimento (FILHO; CARMONA, 2013). Nesta compreensão o principal mecanismo de retração é a perda de água por evaporação em estado fresco ou endurecido. Thomaz (1989) considera que em função da trabalhabilidade ne- cessária, os concretos e argamassas normalmente são preparados com água em excesso, o que vem acentuar a retração. Na realidade é importante distinguir as três formas mais comuns de retrações que ocorrem em um produto preparado com cimento: • Retração química: a reação química entre o cimento e a água se dá com redução de volume; devido a grandes forças interiores de coesão, a água combinada quimicamente (22 a 32%) sofre uma contração de cerca de 25% de seu volume original; • Retração por secagem: a quantidade excedente de água, empregada na preparação do concreto ou argamassa, permanece livre no interior da massa, evaporando-se posteriormente; tal evaporação gera forças capilares equivalentes a uma compressão isotrópica da massa, produ- zindo a redução do seu volume; • Retração por carbonatação: a cal hidratada liberada nas reações de hidratação do cimento reage com o gás carbônico presente no ar, formando carbonato de cálcio. Esta reação é acompanhada de uma redução de volume. Os três tipos acima descritos, acontecem com o concreto em seu estado endurecido, ou em seu processo de endurecimento em períodos de tempo relativamente longos. Ainda há um quarto tipo de retração que ocorre quando o concreto está em seu estado fresco. Este se chama retra- ção plástica. 62 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Andrade e Silva (2005) afi rmam que a perda de água do concreto ainda não endurecido ocorre devido à exposição de sua superfície às in- tempéries como vento, baixa umidade relativa e aumento da temperatura ambiente que podem levar o concreto à fi ssuração. Desse modo, a retração plástica é consequência da evaporação da água da superfície exposta do concreto. Este tipo de retração está ligado ao fenômeno daexsudação, ou seja, se a evaporação da água da superfície for mais rápida do que a exsudação, podem ocorrer fi ssuras superfi ciais, de pequena profundidade e normalmente espaçadas de 0,30 a 1,0mm. As fi ssuras provenientes de retração térmica se interceptam se- gundo ângulos aproximadamente retos, podendo dar origem a uma rede reticular formada por um grande número de fi ssuras com profundidade elevada que abrem caminho para a percolação da água e consequente- mente deterioração do concreto (SANTOS; BITTENCOURT; GRAÇA, 2011). 1.1.6 Fissuras Causadas por Alterações Químicas dos Materiais de Construção Os materiais de construção são susceptíveis de deterioração pela ação de substâncias químicas, principalmente as soluções ácidas e alguns tipos de álcool. A seguir serão enfocados três tipos de alterações químicas que se manifestam com frequência relativa: • Retração retardada de cales: Segundo Santos, Bittencourt e Graça (2011), no caso de fabricação de componentes ou elementos com ca- les mal hidratadas, se por qualquer motivo ocorrer uma umidifi cação do componente ao longo de sua vida útil, haverá a tendência de que os óxidos livres venham a hidratar-se, apresentando, em consequên- cia, um aumento do volume de aproximadamente 100%. Em função da intensidade dessa expansão poderão surgir fi ssuras que ocorrerão preferencialmente nas proximidades do topo da parede, onde são me- nores os esforços de compressão oriundos do seu peso próprio; MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 63 • Ataque por sulfatos: O aluminato tricálcico, um constituinte normal dos cimentos, pode reagir com sulfatos em solução formando um composto denominado sulfoaluminato tricálcico ou etringita, sen- do que esta reação é acompanhada de grande expansão (METHA; MONTEIRO, 2014). Para que esta reação ocorra é necessária a pre- sença de cimento, de água e de sulfatos solúveis. Os sulfatos poderão provir de diversas fontes, como o solo, águas contaminadas ou mes- mo componentes cerâmicos constituídos por argila com altos teores de sais solúveis; • Corrosão de armaduras: Quando há corrosão das armaduras no in- terior do concreto, os óxidos que se formam são expansivos, geran- do grandes tensões. Isto provoca o rompimento do concreto, com o aparecimento de fi ssuras e lascamento do concreto ao longo da armadura. 1.2 Ataques Químicos A degradação do concreto por ataque químico é, comumente, um resultado de ataque sobre a matriz do cimento mais que sobre os agrega- dos. A permeabilidade do concreto, caracterizada pela existência de poros, e a presença de fl uídos agressivos são fatores determinantes nos efeitos dos ataques químicos. Estes podem ocorrer em duas formas: dissolução, que é a lavagem de componentes solúveis, e expansão, devido à forma- ção/cristalização dos componentes (CASTRO, 1994). Segundo Almeida e Sales (2014), os ataques químicos mais co- muns são: • Efl orescência: São manchas ocasionadas geralmente pela precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) na superfície do concreto, devido à evaporação da água que contém o hidróxido de cálcio; • Ataque por sulfatos: É uma reação que consiste na formação de etrin- gita (trisulfoaluminato de cálcio hidratado) a partir da reação de íons sulfatos com aluminatos de cálcio hidratado de cimento e /ou a alu- mina reativa dos agregados. Este composto é muito expansivo e pro- 64 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS duz desagregação de toda a massa, com perdas de resistência notáveis; • Ataque por ácidos: A penetração dos ácidos causa a decomposição de produtos de hidratação do cimento formando outros elementos que, se forem solúveis, podem ser lixiviados e, se insolúveis, podem ex- pandir no próprio local onde se formam. O resultado deste ataque é a redução da capacidade aglomerante da pasta de cimento provocando a desagregação do concreto; • Ataque por água do mar – Contém os sais, cloretos e nitratos; com cátions (Al, Fe, Mg) formam bases insolúveis e de baixa alcalinidade. Não interferem no aumento da porosidade da pasta, mas reduzem o seu pH, sendo prejudiciais à estabilidade dos silicatos de cálcio hidra- tados e à corrosão das armaduras. 1.2.1 Íons Cloretos De acordo com Figueiredo (2011), nas edifi cações a maior preo- cupação quanto ao ataque químico nas estruturas é através da névoa salina com alto teor de íons cloretos que se infi ltram nas estruturas provocando corrosão das armaduras ou outras anomalias. A ação desta névoa salina é intensifi cada pela proximidade com mares e oceanos. Neste caso as edi- fi cações presentes próximas às zonas litorâneas podem apresentar uma quantidade elevada de íons cloreto em sua estrutura. 1.2.2 Efl orescências A efl orescência pode aparecer nas peças de concreto após dias, semanas ou mesmo meses. São depósitos salinos que se formam na super- fície, resultantes da migração e posterior evaporação de soluções aquosas salinizadas, deixando assim formações salinas na superfície dos materiais (LANNES, 2011). Na maior parte dos casos as efl orescências não causam problemas maiores que o mau aspecto resultante, mas há circunstâncias em que o sal formado pode levar a lesões tais como o descolamento dos revestimentos ou pinturas, a desagregação das paredes e até a queda de elementos construtivos. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 65 Os sais solúveis que dão origem às efl orescências podem ter várias origens, dentre elas as matérias-primas, os materiais de construção, a água existente no subsolo, etc. Na maioria dos casos as efl orescências em ma- teriais de construção são causadas por sais de cálcio, de sódio, de potássio, de magnésio ou de ferro, raramente por outros. E também na maioria dos casos esses sais já fazem parte integrante do material de construção que, ao ser atravessado pela umidade, os dissolve na água (VERÇOZA, 1991). A efl orescência é um processo natural em que a água, tendo en- trado pelos poros capilares, dissolve o hidróxido de cálcio da pasta de cimento. O hidróxido de cálcio dissolvido pode, em seguida, reagir com o dióxido de carbono do ar para formar carbonato de cálcio insolúvel na superfície do concreto. Visto que um fi lme de água normalmente tam- bém está presente na superfície do concreto, na maioria dos casos toda a superfície fi cará coberta por carbonato de cálcio, que são as manchas. O sal também pode se formar quando a água reúne dois ou mais compostos diferentes que reajam entre si. Para que ocorra a efl orescência há sempre uma constante necessidade de umidade, sendo por isso a sua correção implicar na eliminação da umidade. Na percepção de Verçoza (1991), “raramente o sal pode ser depo- sitado pela atmosfera, devido à presença de indústrias químicas ou situa- ções similares nas proximidades, que lancem produtos químicos no ar. Ou pode ser simplesmente poeira trazida pelo ar”. (p.28-9) Já em Lannes (2011), as efl orescências podem possuir manchas de cor castanhas, ou de ferrugem, que é o tipo de mancha mais comum do concreto armado. Ela aparece quando há pouco recobrimento da arma- dura, ou quando o concreto é muito poroso, ou quando o aço entra em contato com substâncias oxidantes, como os ácidos inorgânicos. Podem possuir também manchas brancas, com aspecto de nuvem, pulverulentas, geralmente causadas por sulfatos (de sódio, de potássio, cálcio ou magné- sio), e que não desagregam dos materiais. A maior lesão é o mau aspecto, a depreciação e descolamento de pinturas, mas nem sempre acontece por que às vezes, a umidade com o sal, atravessa também a pintura. Quando o sal é depositado por atmosferas industriais, ou vem do solo junto com a água de capilaridade, nesse caso a deposição será permanente. Podem ocorrer também manchas de cor branca escorrida, que não são solúveis 66 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS em água e são muito aderentes, são manchas de carbonato de cálcio, co- mumente formado pela reação do hidróxido decálcio (nata de cal) com o gás carbônico do ar. Essas manchas não corroem o material, porém dão um péssimo aspecto e podem causar o descolamento dos revestimentos ou pinturas, porque o sal é mais grosso que os sulfatos. Em decorrência da diversidade de compostos que podem originar o fenômeno da efl orescência, Bauer (2011), sintetiza no Quadro 1 a natu- reza química das efl orescências relacionando-as com a sua respectiva fonte de origem e solubilidade em água. Quadro 1 – Natureza química das efl orescências Composição Química Fonte Provável Solubilidade em Água Carbonato de Cálcio Carbonatação da cal lixiviada da argamassa ou concreto e de argamassa de cal não car- bonatada. Pouco solúvel Carbonato de Magnésio Carbonatação da cal lixiviada de argamassa de cal não car- bonatada. Pouco solúvel Carbonato de Potássio Carbonatação dos hidróxidos alcalinos de cimentos com elevado teor de álcalis Muito solúvel Carbonato de Sódio Carbonatação dos hidróxidos alcalinos de cimentos com elevado teor de álcalis Muito solúvel Hidróxido de Cálcio Cal liberada na hidratação do cimento Solúvel Sulfato de Cálcio Desi- dratado Hidratação do sulfato de cál- cio do tijolo Parcialmente so- lúvel Sulfato de Magnésio Tijolo, água de amassamento Solúvel Sulfato de Cálcio Tijolo, água de amassamento Parcialmente so-lúvel Sulfato de Potássio Reação tijolo-cimento, agre-gados, água de amassamento Muito solúvel Sulfato de Sódio Reação tijolo-cimento, agre-gados, água de amassamento Muito solúvel Cloreto de Cálcio Água de amassamento Muito solúvel MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 67 Cloreto de Magnésio Água de amassamento Muito solúvel Nitrato de Potássio Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Nitrato de Sódio Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Nitrato de Amônia Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Cloreto de Alumínio Limpeza com ácido muriático Solúvel Cloreto de Ferro Limpeza com ácido muriático Solúvel Fonte: Bauer (2011). 1.2.3 Corrosão das Armaduras Quando o concreto se combina com o cimento, a água, o agrega- do, e se necessário com aditivos, seus diversos componentes se hidratam formando um conglomerado sólido. O concreto resulta, portanto, em um sólido compacto e denso, porém poroso. A rede de poros permite que o concreto apresente certa permeabilidade aos líquidos e gases. Mesmo que o cobrimento das armaduras seja uma barreira física, esta é permeável, em certa medida, e permite o acesso de elementos agressivos. Helene (2014) considera que a mais generalizada das manifesta- ções patológicas do concreto é a corrosão das armaduras, principalmente em peças de concreto aparente. A corrosão do aço é a sua transformação em Fe (OH)n, onde pode ser o Fe (OH)2 que é o hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II e também pode ser o Fe (OH)3 que é o hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III. Este hidróxido é a ferrugem, material fraco e, pulverulento ou escamado, que não tem aderência ou coesão, e aumenta de volume à medida que se forma até alcançar de oito a dez vezes o volume do aço que lhe deu origem. Para este mesmo autor, o fenômeno da corrosão pode ser enten- dido como a interação destrutiva de um material (no caso o aço do con- creto armado) com o meio ambiente, como resultado de ações deletérias de natureza química e eletroquímica, associadas ou não a ações físicas ou mecânicas de deterioração. Basicamente, são dois os processos principais 68 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para concreto armado: a oxidação e a corrosão propriamente dita. Contudo, Verçoza (1991) afi rma que a corrosão química, em geral, é a menos importante no concreto armado, é a corrosão provocada por reações químicas normais. Todos os ácidos inorgânicos (sulfídrico, clorí- drico, nítrico, fl uorídrico, entre outros) são agentes violentos de corrosão; sendo os mesmos gotejados em aços, os perfuram rapidamente. Havendo a presença de cloretos com a água, formam-se eletrólito com cloro livre que reage com o ferro, formando então a ferrugem. O cloro e cloretos são perigosíssimos para a armadura e também para o concreto, porque a reação é contínua. Estes elementos são muito encontrados em aditivos, já que são aceleradores de pega muito efi cientes e rápidos. O cloro também é encontrado na água do mar, em atmosferas e esgotos industriais, em muitos detergentes, etc. Reações semelhantes às do cloro e cloretos sucedem com o enxofre e sulfato, com amônia e nitrato. Ainda de acordo com Helene (2014), a corrosão química pode ocorrer eventualmente sem a penetração de substâncias corrosivas. O aço, ao ar livre, em presença de oxigênio, pode ou não se transformar em ferrugem. Quando bem polido e nas temperaturas ambientes é difícil a corrosão química, a não ser que haja outras substâncias na atmosfera. De acordo com Sousa (2014), não existe uma fronteira fi xa entre a corrosão química e a eletroquímica, sendo que, a corrosão eletroquímica localiza-se em pontos que atuam como ânodo, embora logo se generalize. Esse tipo de corrosão apresenta-se principalmente, quando existe hetero- geneidade no aço, sejam elas devidas à sua própria natureza, às tensões a que se acha submetido, ao meio em que está, entre outros. A corrosão ele- troquímica é a principal causa de deterioração nas armaduras do concreto armado e protendido. No concreto nas primeiras idades e nas demais idades, a armadura está em meio alcalino ideal e, portanto, o aço está em forma passiva. En- tretanto, por diversas causas, esta passividade pode desaparecer em pontos localizados (corrosão localizada ou sob tensão); ou desaparecer comple- tamente (corrosão generalizada). Para que haja perda da passividade e se inicie a corrosão do aço é preciso que apareçam causas que possibilitem MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 69 a criação de correntes elétricas de sufi ciente diferença de potencial para gerar uma pilha que desencadeie o processo corrosivo. Ainda segundo Sousa (2014), os fatores desencadeadores da cor- rosão localizada que dão origem a ânodos nos quais se produzem a corro- são, podem ser muito variados. Alguns, às vezes, não originam sufi ciente diferença de potencial para produzir uma corrosão e esse é o caso da he- terogeneidade estrutural criada pelo dobramento de armaduras, ninhos de pedra em contato com barras, diferenças de concentração de pasta ao seu redor, etc.; outros pelo contrário, podem produzir diferenças de potencial sufi cientemente alta para pôr em perigo a passividade e entre elas pode-se distinguir os cloretos, sulfatos e sulfetos na massa do concreto, entre ou- tros. Quando há corrosão acentuada, o primeiro efeito é o aparecimen- to de manchas avermelhadas na superfície do concreto. O segundo, mais grave, é consequência da expansão, pressionando o concreto e, com o tempo, o faz romper ocasionando o descolamento da armadura. 1.3 Ataques Físicos Na compreensão de Sousa, Almeida e Araújo (2014), as causas intrínsecas ao processo de ataques físicos à estrutura são as resultantes da ação da variação da temperatura externa, da insolação, do vento e da água, esta última sob a forma de chuva, gelo e umidade, podendo-se ainda incluir as eventuais solicitações mecânicas ou acidentes ocorridos durante a fase de execução de uma estrutura. Para Almeida e Sales (2014) as principais causas físicas que podem produzir danos importantes no concreto são: • Ações dos ciclos de congelamento/descongelamento: a água ao con- gelar-se sofre um aumento no seu volume da ordem de 9%. Se ela penetrar nos poros abertos do concreto e os saturar, existirá o perigo de que o incremento de volume de água congelada crie pressões in- ternas no concreto que podem provocar fi ssuras e escamações. Esse fenômeno difi cilmente ocorre no Brasil; • Ação do fogo: a ação do fogo em estruturas de concreto pode pro- 70 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS vocar diversas transformaçõesque o danifi cam, podendo ocasionar fi ssuração e decréscimo da resistência à compressão. No caso do con- creto armado, a ação do fogo pode ainda comprometer a resistência à tração das armaduras; • Cristalização de sais nos poros: também conhecido por descamamen- to por sal, desagregação por sal ou ataque por hidratação de sal; este ataque puramente físico ocorre a partir da penetração de uma solução de sais hidratáveis na estrutura. Os danos típicos causados por esta ação podem ser constatados em monumentos históricos de pedra ou rocha; • Erosão por abrasão: a erosão por abrasão, em geral, ocorre por for- te contato e atrito de corpos ou partículas rígidas com a superfície do concreto. A abrasão pode ser motivada pela passagem de veícu- los, deslocamento de material solto sobre canalizações, etc. também pode ser motivada por ações de partículas pesadas suspensas na água e circulando com grande velocidade, como ocorre em canalizações e estruturas marinhas, etc. 1.4 Ataques Biológicos ou Biodeterioração As principais anomalias oriundas da biodeterioração são o bolor, o mofo e o limo que representam manifestações patológicas decorrentes da colonização por diversas populações de bactérias, fungos fi lamento- sos e micro vegetais que se alimentam de materiais orgânicos formando manchas sobre a superfície atacada. Verçoza (1991) salienta que o bolor e o mofo são manifestações ocasionadas por um tipo de microvegetais, os fungos. Entretanto, há também outros microorganismos, como as bacté- rias e algas microscópicas que provocam o mesmo efeito que os fungos, contudo a diferenciação deve ser feita por meio de investigações em labo- ratórios biológicos. Já o limo, é uma película esverdeada formada por colônias de al- gas ou microalgas que se depositam sobre a superfície do material. Estes agentes não atacam diretamente o substrato, no entanto, causam um mau aspecto diminuindo a estética da edifi cação. Quando presentes em grandes MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 71 quantidades na estrutura podem causar o desagregamento lento das arga- massas pela pressão de suas raízes. Conforme descrito por Guerra, Cunha e Silva (2012), o apareci- mento destas anomalias é muito comum em edifi cações que apresentam pouca iluminação natural, ausência de ventilação e ou ventilação inefi caz nos cômodos e umidade elevada (pontos sem água corrente) produzindo o ambiente perfeito para o desenvolvimento e proliferação dos mofos. Outro aspecto relacionado à biodeterioração dos materiais e igual- mente relevante, refere-se a ação de excrementos de animais, especialmen- te aves. Urina e fezes destes animais são bastante ácidas e podem promo- ver a degradação generalizada de argamassas e rochas. Além do mais, tais dejetos em demasia, oferecem riscos biológicos para os seres humanos. Bencke (2007) alerta para o perigo biológico que os pombos do- mésticos representam para as edifi cações e, principalmente, para a socie- dade. Segundo sua análise, os pombos transmitem doenças mortais aos homens e podem ser provocadas tanto por fungos existentes em suas fe- zes secas, como por bactérias presentes em seus organismos. Em virtude desta preocupação, foram criados diversos mecanis- mos que difi cultam a presença dessas aves nas estruturas das edifi cações. A Figura a seguir apresenta alguns destes mecanismos de proteção. (a) Redução da área de pouso pelo uso de arames ou fi os de nylon. (b) Hastes pontiagudas tipo “porco espinho” colocadas em locais altos. 72 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS (c) Uso de telas uniformes. Figura 3 – Medidas que inibem a presença de pombos nas fachadas das edifi cações. Fonte: (a) e (b) Bencke (2007) e (c) Beck (2003). Referências ALMEIDA, F. C. R.; SALES, A. Efeitos da ação do meio ambiente sobre as estruturas de concreto. In: Daniel Véras Ribeiro (Org.). Corrosão em estruturas de concreto armado: teoria, controle e métodos de aná- lises. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. p. 51 – 73. ANDRADE, T. W. C. O.; SILVA, A. J. C. Patologia das estruturas. In: Geraldo C. Isaia. (Org.). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. São Paulo: IBRACON, 2005, v.2, p. 953 – 983. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto: Procedimento. Rio de Ja- neiro, 2014. AZEVEDO, M. T. Patologia das estruturas de concreto. In: Geral- do C. Isaia (Org.). Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo: IBRACON, 2011, v.2, p. 1095 – 1128. BAUER, L. A. F. Materiais de Construção 2. Rio de Janeiro: LTC, 2011, 510 – 922 p. BERTOLINI, L. 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