Manifestações Patológicas em Concreto

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Estudos, causas e recuperações 
das manifestações patológicas nas 
edificações
Manifestações patológicas do 
concreto armado
Bloco 1
Hudson Goto
Concreto armado: versátil, mas precisa de manutenção
Fonte: Avalon_Studio/iStock.com.
• Consumo mundial aproximado de 
11 bilhões de toneladas/ano.
• No Brasil: 30 milhões de m³/ano.
• Boa durabilidade em relação aos 
outros materiais.
• O concreto não é eterno.
• Mecanismos de deterioração: 
químicos, físicos, biológicos e 
mecânicos.
Figura 1 – O concreto nas estruturas
Mecanismos de deterioração química 
• Fonte interna ou externa → subprodutos solúveis ou insolúveis.
• Concreto de boa qualidade.
Figura 3 – Representação esquemática 
da estrutura de poros do concreto
Fonte: adaptada de Ribeiro et al. (2018, p. 154).Fonte: adaptada de Goto (2017a).
Figura 2 – Concreto como proteção física
Ataque por ácidos
• Ação do dióxido de carbono do meio ambiente:
𝐶𝑂2
𝑔á𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑏ô𝑛𝑖𝑐𝑜
+
𝐻2𝑂
á𝑔𝑢𝑎
→
2𝐻2𝐶𝑂3
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑟𝑏ô𝑛𝑖𝑐𝑜
2𝐻2𝐶𝑂3
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑟𝑏ô𝑛𝑖𝑐𝑜
+
𝐶𝑎(𝑂𝐻)2
(ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑖𝑜)
→
𝐶𝑎𝐶𝑂3
(𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑖𝑜)
Figura 4 – Lixiviação de produtos cálcicos
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene (2019).
Ataque por sulfatos
• Origem: fonte interna ou 
externa de íons sulfatos (𝑆𝑂4
2−).
• Degradação e expansão.
Figura 6 – Características da precipitação dos sais de 
sulfatos (a) e seu formato microscópico (b)
Fonte: adaptada de Goto (2017a, p. 215).
Fonte: adaptada de Emmons (1993 apud
RIBEIRO et al., 2018, p. 132).
Figura 5 – Esquema do ataque por sulfatos no concreto
Reação álcali-agregado (RAA)
• Álcalis do cimento (Na+ e K+) + agregados reativos + umidade.
• Gel exsudado.
• Fissuras irregulares e perda de resistência mecânica.
Figura 7 – Fissuras em mapa, por RAA
Fonte: adaptada de Goto (2017a, p. 214).
Figura 8 – Bloco de concreto armado com RAA
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene
(2019).
Corrosão das armaduras
• Interação das barras de aço com o meio.
• Acesso de 𝑂2, 𝐻2𝑂, diferença de potencial (ddp).
• Zonas anódicas e catódicas.
Figura 9 – Processo de deterioração por corrosão das 
armaduras
Fonte: adaptada de Helen (1999 apud RIBEIRO et al., 2018, 
p. 192).
Fonte: adaptada de Mehta e Monteiro (2006).
Figura 10 – Produtos da corrosão e suas consequências
Carbonatação
• Acesso de 𝐶𝑂2 no interior do concreto.
• Reduz o pH → perda de alcalinidade → despassivação de armaduras.
𝐶𝑂2
𝑔á𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑏ô𝑛𝑖𝑐𝑜
+
𝐶𝑎(𝑂𝐻)2
(ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑖𝑜)
→
𝐶𝑎𝐶𝑂3
(𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑖𝑜)
+
𝐻2𝑂
á𝑔𝑢𝑎
Figura 11 – Aspersão de fenolftaleína para detecção e medição da zona carbonatada
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene (2019).
Íons Cloreto
• Despassivação mesmo em pH elevado.
• Fonte externa ou interna.
Figura 12 – Mecanismo de ruptura causado pelos íons cloreto
Fonte: adaptada de Ribeiro et al. (2018, p. 123).
Mecanismos físicos
Figura 13 – Retração em vigas e lajes
Fonte: adaptada de Souza e Ripper (2001).
Figura 15 – Movimentações térmicas
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene (2019).
Figura 14 – Desgaste superficial
Fonte: acervo do autor.
Mecanismos mecânicos
• Esforços maiores do que as solicitações projetadas.
Figura 16 – Fissuras causadas por solicitação excessiva 
Fonte: adaptada de Souza e Ripper (2001, p. 58).
Figura 17 – Esmagamento de 
pilar por compressão
Fonte: adaptada de Hernandes 
(2015 apud BOLINA; TUTIKIAN; 
HELENE, 2019).
Figura 18 – Movimentação térmica
Fonte: adaptada de Goto (2017a).
Manifestações patológicas do 
concreto armado
Bloco 2
Hudson Goto
Ensaios não destrutivos
• Não causam danos ao concreto armado.
• Auxiliam na etapa preliminar ou para a especificação de ensaios semidestrutivos.
Figura 19 – Medição de fissuras
Fonte: adaptada de Goto (2017a).
Figura 20 – Pacometria
Fonte: adaptada de Goto (2017a).
Ensaios não destrutivos
Figura 21 – Esclerômetro
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene 
(2019).
Figura 22 – Ultrassom
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e 
Helene (2019).
Ensaios semidestrutivos
• Danos localizados e dimensões reduzidas.
Figura 23 – Aspersão fenolftaleína
Fonte: adaptada de Goto (2017a).
Figura 24 – Aspersão nitrato de prata
Fonte: adaptada de Bolina, Tutikian e Helene (2019).
Ensaios semidestrutivos
Figura 25 – (a) Extração de testemunhos; 
(b) Armazenamento em caixas de 
madeira para ensaios laboratoriais
Fonte: adaptada de Goto (2017b, p. 82).
Fonte: adaptada de ABNT (2015a apud BOLINA; TUTIKIAN; HELENE, 2019).
Figura 26 – Sequência de reparo de furos de 
extração de testemunhos com dry pack
Manifestações patológicas do 
concreto armado
Bloco 3
Hudson Goto
Manutenção
• Terapia propriamente dita.
• Retorno da edificação às premissas iniciais.
Figura 27 – Desempenho das estruturas em concreto armado ao longo do tempo
Fonte: adaptada de Ribeiro et al. (2018, p. 104).
Fissuras ou desplacamentos por corrosão
Manifestação patológica
• Fissuras paralelas às armaduras.
• Manchas marrom-avermelhadas na superfície do concreto.
• Desplacamento da camada de cobrimento.
Origem
• Elevada agressividade do meio ambiente.
• Alta porosidade do concreto/ má execução do concreto.
• Especificação inadequada do concreto/ cobrimento insuficiente.
Fissuras ou desplacamentos por corrosão – reparo
Figura 28 – Sequência de reparo de estruturas em concreto armado
Fonte: adaptada de Helene (1992).
1) 2)
3) 4)
Fissuras ou desplacamentos por corrosão – reparo
Figura 28 – Sequência de reparo de estruturas em concreto armado (cont.)
Fonte: adaptada de Helene (1992).
5) 6) 7)
8) 9) 10)
Fissuras ou desplacamentos por corrosão – reforço
Fonte: acervo do autor.
Figura 29 – Reforço de estruturas em concreto armado
1) 2) 3) 4)
5) 6) 7)
Fissuras por flexão
Manifestação patológica:
• Fissuras superficiais.
• Pontos de máximos momentos fletores positivos ou negativos.
Origem:
• Excesso de carregamento (modificações de uso ou sobrecarga não prevista).
• Insuficiência de armaduras.
• Fluência do concreto.
• Retirada prematura dos escoramentos.
Fissuras por flexão
Figura 30 – Sistemas de reforço em estruturas em concreto armado com chapas metálicas
Fonte: adaptada de Souza e Ripper (2001, p. 58).
Figura 31 – Sistemas de reforço em estruturas em concreto armado com fibra de carbono
Fonte: adaptada de Souza e Ripper (2001, p. 58).
Fissuras por flexão
Figura 32 – Sistemas de reforço em estruturas em concreto armado com aumento de seção transversal
Fonte: adaptada de Marcelli (2007).
Fissuras por esforço cortante
Manifestação patológica:
• Fissuras superficiais inclinadas a aproximadamente 45° próximo aos apoios.
Origem:
• Excesso de carregamento (modificações de uso ou sobrecarga não prevista).
• Insuficiência de armaduras.
Fissuras por esforço cortante
Figura 33 – Sistemas de reforço em estruturas em concreto armado com aumento de seção transversal
Fonte: adaptada de Helene (1992).
Teoria em Prática
Bloco 4
Hudson Goto
Reflita sobre a seguinte situação
Considere uma situação em que os moradores de um edifício residencial perceberam sinais 
de desplacamento do revestimento argamassado e do concreto até o aparecimento de 
algumas barras de aço. O responsável pela administração do condomínio contatou você para 
efetuar uma vistoria nas estruturas da edificação. Ao efetuar a anamnese com o responsável, 
este forneceu as seguintes informações:
• “Pedaços de cimento” haviam caído sobre o chão de algumas áreas comuns da edificação.
• Foram identificadas barras de aço com coloração escura e manchas marrons.
• Idade da edificação: aproximadamente 40 anos.
• Projetos estruturais: não há. Existem apenas poucos projetos arquitetônicos.
• Manifestações patológicas identificadas na vistoria:
Reflita sobre a seguinte situação
A) B)
C) D)
Figura 34 – Registro fotográfico da inspeção realizada nasestruturas
Fonte: acervo do autor.
Reflita sobre a seguinte situação
• Diante das informações coletadas na inspeção, na sua avaliação, qual
patologia da construção se desenvolveu nessa estrutura?
• Considerando que as manifestações patológicas foram detectadas por toda
a edificação, resultando em uma situação generalizada, quais
procedimentos você recomendaria imediatamente?
• Pensando nos mecanismos de deterioração e nos padrões normativos
vigentes, quais ações de curto, médio e longo prazo você especificaria para
o responsável pela administração do condomínio?
Norte para a resolução...
• Patologia da construção: corrosão avançada das armaduras com formação de fissuras e 
desplacamentos.
• Manifestações patológicas: estufamentos do concreto de cobrimento, fissuras, manchas 
marrons, redução da seção da armadura.
• Os procedimentos recomendados seriam a interdição e o isolamento imediato da área, evitando 
a circulação de moradores e eventuais acidentes. Imediatamente após essa ação, as vigas 
deverão ser cuidadosamente escoradas, evitando a formação de novos esforços. As lajes 
deverão ser analisadas pontualmente conforme cada caso.
• Ações de curto prazo: reparo e/ou recuperação das estruturas com concreto (graute) e adição de 
novas barras de armadura.
• Ações de médio prazo: proteção das estruturas contra o acesso de novos agentes agressivos, 
como a execução de pinturas acrílicas convencionais.
• Ações de longo prazo: elaboração de manual de uso e operação da edificação com inspeções 
periódicas e manutenções preventivas.
Dica do Professor
Bloco 5
Hudson Goto
Dica do Professor
Termografia infravermelha e ultrassom
• Corrosão de armaduras.
• Termografia infravermelha + Ultrassom.
• Detecção de áreas afetadas e distinção de áreas íntegras.
Figura 35 – Exemplos de termogramas efetuados em corpos de prova
Fonte: adaptada de Rocha e Póvoas (2019).
Referências
BOLINA, F. L.; TUTIKIAN, B. F.; HELENE, P. R. L. Patologia de estruturas. São Paulo: Oficina de Textos, 2019. v. 1.
GOTO, H. Estruturas de edificações. Brasília: NT Editora, 2017a. 236 p.
GOTO, H. Tendência à oxidação de agregados com sulfetos e mudanças provocadas nas propriedades físicas de
testemunhos de CCR. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Construção Civil) – Universidade Federal do
Paraná, Curitiba, 2017b.
HELENE, P. R. L. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. 2. ed. São Paulo: Pini, 1992.
v. 1.
MARCELLI, M. Sinistros na Construção Civil: Causas e soluções para danos e prejuízos em obras. São Paulo: Pini,
2007.
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concrete: microstructure, properties and materials. 3. ed. São Francisco:
McGraw-Hill, 2006. 660 p.
Referências
RIBEIRO, D. et al. Corrosão e Degradação em Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018. 416p. [Minha
Biblioteca].
ROCHA, J. H.; PÓVOAS, Y. V. Detecção de corrosão em concreto armado com termografia infravermelha e
ultrassom. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 19, n. 3, p. 53-68, jul./set. 2019.
SOUZA, V. C. M.; RIPPER, T. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto. 3. ed. São Paulo: Pini,
2001.
Bons estudos!