Cap 1 2012

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Disciplina: Reforço e Recuperação de Estruturas de Concreto - Profa. Andréa Prado Abreu Reis Liserre 
 
1.1 
1. INTRODUÇÃO 
 
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
PORQUE ESTUDAR A REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO? 
CONCRETO: A PEDRA LÍQUIDA! 
 
 
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1.2 
Concreto de cimento Portland tem provado ser o material de construção mais adequado para estruturas, 
superando com vantagem (PRINCIPALMENTE ECONÔMICA) outras alternativas viáveis, como a 
madeira, aço ou alvenaria. 
 
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1.3 
Desde o início do emprego do concreto, as edificações, obras de arte, rodovias, barragens e outras 
construções civis construídas em concreto simples, armado ou protendido têm resistido às mais 
variadas sobrecargas e ações do meio ambiente. 
 
 
 Burj - Dubai (2010) Ponte Rio-Niteroi (inauguração em 1974) 
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1.4 
 
 Ponte sobre o Lago Paranoá – Brasília Barragem de Itaipu 
 
 
 Trecho da rodovia dos 
Imigrantes, construído com a 
tecnologia de concreto 
Site: cidadesdobrasil.com.br 
 
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1.5 
(A Evolução do Concreto Armado - Luís Fernando Kaefer) 
http://www.lem.ep.usp.br/pef605/HistoriadoConcreto.pdf 
 
O concreto moderno é fruto do trabalho de inúmeros homens, que durante milhares de anos 
observaram a natureza e se esmeraram por aperfeiçoar materiais, técnicas, teorias e formas estruturais. 
 
Rainbow Bridge (http://www.naturalarches.org/big9-1.htm) Monteiro, S., Kaz, L., ed., Floresta Atlantica, 
 Edições Alumbramento, Rio de Janeiro, 1991/92 
 
Livro: ESTRUTURAS DA NATUREZA (Prof. Augusto Carlos de Vasconcelos) 
Site: http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/estnat.htm 
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1.6 
QUANDO APARECEU O CONCRETO PELA PRIMEIRA VEZ NA HISTÓRIA? 
(Palestra prof. Paulo Helene - USP) 
 
A história do concreto armado não começou no século passado, mas com a própria civilização 
humana, pois a partir do momento que o homem existe sobre a terra, ele tem a necessidade básica de 
morar e morar melhor a cada dia, desenvolvendo novas tecnologias para isto. 
300 a.C. a 476 d.C – Império Romano 
Uma espécie de “concreto” (mistura de pozolana com cal hidratada) foi usado na construção dos 
muros de uma cidade romana no século IV a.C. situada a 64 km de Roma. 
 
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1.7 
No século II a.C. este novo material começou a ser usado em edificações em Roma. Como por 
exemplo, o Pantheon de Roma. 
 
 
 A cúpula do Pantheon de Roma tem 43m de diâmetro e apoia-se num cilindro composto por 
um núcleo de concreto pozolânico revestido com tijolos e 
mármore com 6 m de espessura nas nervuras. 
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1.8 
1867 – Joseph Monier, França  INÍCIO DO CONCRETO ARMADO 
 
Monier, jardineiro, fabricava vasos e tubos de concreto desde 1849  considerava os vasos muito 
frágeis. Para melhorar isso, ele começa a mergulhar na massa de concreto em uma malha de aço (surge 
o CONCRETO ARMADO!). 
Em 1867 Monier havia avançado tanto em seu método ao ponto de patenteá-lo, 
e exibi-lo na Exposição de Paris daquele ano. 
 
 
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1.9 
A primeira extensão de sua patente parece ter sido para a construção de reservatórios de água. Entre 
1868 e 1873 executou primeiro um reservatório de 25m3 e mais tarde outros dois com 180m3 e 200m3 
(suportado por colunas). 
 
Reservoir at Clamart. (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Monier_reservoir_Clamart.jpg) 
 
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1.10 
 
 
 
 
 
 
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1.11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.12 
QUAL O FUTURO DO CONCRETO? 
Construção de prédios cada vez mais altos usando concreto! 
 
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1.13 
 
 
 
O CONCRETO é um material de construção excepcional! 
 
Mas então, porque é interessante estudar assuntos relacionados à 
reabilitação de estruturas de concreto? 
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1.14 
RESPOSTA 
 O concreto e outros produtos à base de cimento são materiais preponderantemente 
 empregados na Construção Civil. 
 
ISAIA, 2005  Concreto esta em 2º lugar dentre os materiais mais consumidos do 
 planeta (só perde para a água!) 
 
 
Quanto maior o uso de um produto, 
maiores são as chances de se 
necessitar realizar algum tipo de 
intervenção para resolver 
problemas imprevistos relacionados 
a este produto. 
 
 Ponte de concreto em Fortaleza  
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1.15 
 Apesar de ser um excelente material de construção, a durabilidade, os problemas 
 patológicos e a recuperação das estruturas de concreto são assuntos que preocupam a 
 comunidade mundial. 
 
Relatório americano: 
 
 Um estudo feito em 1985 estimou que por volta de 400 bilhões de dólares seriam 
necessários, até o final do século, para o reparo e a reabilitação das pontes e 
estradas dos EUA. 
 
 
 Outra estimativa, feita em 1987, indicou que entre um e três trilhões de dólares 
seriam necessários para recuperar estruturas de concreto nos EUA nos 20 anos 
seguinte. 
 
 
Não há dados do mesmo tipo sobre a aplicação e o estado das construções de 
concreto no Brasil, mas possivelmente eles revelariam 
um quadro também assustador. 
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1.16 
Portanto: 
 
A pesquisa e a formação de recursos humanos nessa área são de 
grande importância e capazes de produzir reflexos econômicos imediatos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
VEJAM DESABAMENTOS DE EDIFÍCIOS 
E SUAS PROVÁVEIS CAUSAS 
ATENÇÃO! 
Muitos dos problemas de desempenho das construções poderiam ser evitados 
com materiais, técnicas, procedimentos e normas adequadas. 
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1.17 
DESABAMENTO DE TRÊS PRÉDIOS NO RIO DE JANEIRO 
(26 DE JANEIRO DE 2012) 
 
 
As 20h30, três prédios do centro do Rio Janeiro simplesmente desabaram. O maior, um prédio de 20 
andares chamado Liberdade, foi primeiro a cair e se localizava na rua Treze de Maio. Em seguida, um 
menor, da rua Manoel de Carvalho, com 10 andares, chamadoColombo, e mais um imóvel pequeno, 
localizado entre os dois edifícios maiores, com quatro ou cinco andares, também desabaram. 
 
 
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1.18 
COMENTÁRIOS DE ESPECIALISTAS 
Como três prédios, dois deles enormes, simplesmente desabam? 
O que poderia ter causado tal fatalidade? 
 
Ainda é necessária uma investigação minuciosa, mas os peritos que estão acompanhando o trabalho dos 
bombeiros já têm algumas ideias: 
 Primeiro, eles “chutam” o que não pode ter causado o acidente analisando como os prédios desabaram 
O prédio mais alto, onde começou o desmoramento, ruiu como em uma implosão – isso significa que a 
estrutura do prédio começou a quebrar de cima para baixo. 
Suposição: À medida que os destroços se acumularam, espalharam pelas laterais, e essa pilha de escombros 
atingiu e acabou derrubando os outros dois prédios vizinhos, num efeito dominó. 
 
SERÁ QUE PODE TER SIDO UMA EXPLOSÃO? 
Não é possível que o desmoronamento tenha sido causado por uma explosão, pois esta geraria fragmentos. 
Uma explosão de gás, que seria a mais possível, também não teria força para abalar dessa maneira as colunas 
do prédio. (Será que não?) 
 
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1.19 
SERÁ QUE PODE TER SIDO INSTABILIDADE DO TERRENO? 
A instabilidade do terreno é causa pouco provável. Pois se fosse esta a causa, o térreo seria o primeiro a vir a 
baixo, coisa que não aconteceu, tanto que as pessoas que estavam no térreo conseguiram sair. 
SERÁ QUE O EDIFÍCIO ERA ANTIGO DEMAIS? 
Em relação à idade do prédio, engenheiros disseram que isso não tem relação com o acidente, pois o prédio 
pode ser antigo e perfeitamente seguro, citando o exemplo de Paris, onde os edifícios são muito antigos. 
 
SERÁ QUE FOI FALHA DE PROJETO OU DE EXECUÇÃO DO EDIFÍCIO? 
O prof. de engenharia geotécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Maurício Ehrlich, disse que, 
como foi o prédio maior que iniciou o colapso, e ele já tinha mais de 40 anos e nenhum sinal de deterioração, 
é improvável que o acidente tenha sido um problema do projeto ou da execução do edifício. 
 
SERÁ QUE HAVIA ALGUMA REFORMA OCORRENDO NO EDIFÍCIO? 
Segundo todos esses especialistas, a maior aposta da causa do desastre é um problema estrutural. 
Por enquanto, trabalha com a hipótese de uma obra que estava sendo feita no prédio mais alto, pode ter 
abalado a estrutura do edifício. A reforma ocorria no nono andar e tinha começado há dois meses. 
O Conselho Regional de Engenharia (Crea) do Rio de Janeiro afirmou que o último registro de reformas no 
prédio é de quase quatro anos atrás, ou seja, se estava havendo uma reforma no nono andar, esta era ilegal. 
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1.20 
DESABAMENTO PARCIAL DE UM EDIFÍCIO NA GRANDE SÃO PAULO 
(FEVEREIRO DE 2012) 
 
Foto do desabamento parcial de um prédio na Grande São Paulo – ABC (Colapso Progressivo) 
 Parte interna do Edifício Senador, de quatorze andares, desabou por volta das 19h40 , no centro de São Bernardo 
do Campo (ABC paulista). 
 Infiltração na cobertura pode ter sido a causa do desabamento de lajes. 
 A explosão de botijão de gás ou queda de caixa d’água são hipóteses praticamente descartadas pela polícia. 
 Na cobertura do prédio, a polícia encontrou indícios de que foi executada recentemente uma obra para combater 
uma infiltração, com partes vedadas possivelmente com selante à base de piche. Em princípio, também teria sido 
instalado um ralo para escoar a água das chuvas. 
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1.21 
Claro que nem todo problema estrutural causa desastres desta 
proporção! 
A maioria das estruturas tem condições de ser reabilitada 
 
Reforço usando manta de fibra de carbono - Estrutura de um Flat 
(Viga com furo para passagem de tubulação e reforço) 
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1.22 
 
 Foto após término do reforço para 
 alargamento da pista de rolagem 
  Foto antes do reforço 
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1.23 
 
1.2. O CONCRETO E A NBR 6118:2003 
(Texto baseado na apostila do prof. Elvio M. Piancastelli – UFMG e apostila do Curso AltoQI - Durabilidade) 
 
Concreto armado = material não inerte  sujeito a alterações em função de interações entre seus 
elementos constitutivos (cimento, areia, brita, água e aço), os materiais que lhe são adicionados 
(aditivos), e os agentes externos (ácidos, bases, sais, gases, vapores, microorganismos e outros). 
 
 
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1.24 
Dessas interações resultam anomalias que podem comprometer o desempenho da estrutura, 
provocar efeitos estéticos indesejáveis, ou causar desconforto psicológico nos usuários. 
 
O CONCRETO É UM EXCELENTE MATERIAL! 
MAS É PRECISO APLICAR TÉCNICAS ADEQUADAS PARA SUA FABRICAÇÃO EM FUNÇÃO DAS 
CONDIÇÕES DA OBRA A SER EXECUTADA COM ESTE MATERIAL A FIM DE EVITAR O 
APARECIMENTO DE PROBLEMAS PATÓGICOS! 
 
Situações que podem interferir na escolha do tipo e das características de concreto a ser usado na obra 
(Não basta só definir o fck do concreto!): 
 Tipo de lançamento do concreto (uso de bomba ou não  avaliar consistência), 
 Nível de agressividade ambiental (concreto poroso  avaliar a/c ; teor de ar incorporado...), 
 Densidade da armadura da estrutura a ser moldada (uso de Concreto Auto-adensável?), 
 etc... 
LOGO É IMPRESCINDÍVEL, PARA ATUAR NA ÁREA DE PATOLOGIA, REABILITAÇÃO DE 
ESTRUTURAS, TER CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS DE DIVERSAS ÁREAS DO SABER. 
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1.25 
Embora o concreto possa ser considerado um material praticamente eterno, desde que receba 
manutenção sistemática e programada, existem construções que apresentam manifestações 
patológicas em intensidade e incidência significativas. 
 
O surgimento de patologias precoces em obras de concreto foi 
particularmente observado entre os anos 80 e 90 
 
 
 
 Nível crescente de patologias 
 
 
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1.26 
CAUSAS DO APARECIMENTO DE PATOLOGIAS PRECOCES 
 
 Aumento das resistências dos cimentos que levaram à redução do consumo de cimento / m3; 
 
 
 Crescimento da agressividade dos ambientes, especialmente urbano; 
 
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1.27 
 Adoção de procedimentos antigos empregados em conjunto com situações modernas 
 
Por exemplo: 
o redução das seções transversais de pilares devido ao aprimoramento dos métodos 
de cálculo sem a correta avaliação da estabilidade global do edifício! 
 
A partir dos anos 90, com o início da revisão da NBR 6118, testemunha-se o 
surgimento de uma nova era na Construção Civil, na qual se enfatiza a: 
 
 qualidade em geral 
 particularmente a durabilidade das estruturas em concreto armado. 
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1.28 
 
 
 
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1.29 
 
 
 
 
 
Finalidade do MANUAL DE UTILIZAÇÃO, 
INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO: 
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1.30 
EXEMPLOS 
 
EDIFÍCIOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL: 
 Existência de um MANUAL pode 
evitar a demolição de paredes que 
fazem parte da estrutura da 
edificação (desinformação do 
proprietário); 
 
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1.31 
REVISTA TÉCHNE (Edição 156 – março 2010): Reportagem: PERIGO DE CIMA 
 
Mudanças de hábito e instalação de móveis com sobrepeso nas sacadas dos 
edifícios de classe média alertam para o risco de patologias estruturais 
 
Instalação de churrasqueiras, móveis, 
jardineiras, transformam a sacada numa 
extensão da sala, e algumas vezes 
ultrapassam a carga suportada por 
estruturas que trabalham isostaticamente e 
com armadura negativa. 
 
As concentrações de carga podem gerar 
esforços acima dos previstos e causar sérias 
patologias estruturais, inclusive 
desabamentos! 
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1.32 
PALAVRA DOS PROJETISTAS SOBRE ESTE TIPO DE PROBLEMA 
 
 Problema não está nos edifícios mais novos (já prevêem a instalação destes itens). 
A questão são os espaços que, originalmente, não previam essa utilização. Por isso, inspeções 
temporárias são importantes! 
 
 Tendência dos projetos atuais: devido ao aumento dos vãos das sacadas não se está mais deixando 
as lajes em balanço, mas sim apoiadas em pelo menos três lados. 
 
 IMPORTÂNCIA DA MANUTENÇÃO E INSPEÇÃO PERIÓDICA: Sacadas e marquises estão 
ao ar livre e tem armadura principal negativa (localizada na face superior) onde é mais fácil 
acumular sujeira e sofrer ataque de agentes agressivos!  Devem ter uma boa impermeabilização 
para evitar penetração de umidade no concreto e oxidação das armaduras, que podem levar a laje 
à ruína, mesmo que não haja sobrecarga! OBS.: Agentes agressivos hoje são mais intensos. 
 
 Risco de desabamento devido ações dinâmicas é baixo, pois a concentração de pessoas dançando 
eventualmente numa sacada, não a fará desabar em uma festa. Mas se a sacada estiver sendo 
usada como pista de dança onde as pessoas ficam pulando de maneira sincronizada, os limites de 
sobrecarga podem ser ultrapassados e causar problemas estruturais. 
O que fazer? 
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1.33 
 
 
Proposta: 
 
 Vistoria técnica elaborada por profissional regularmente inscritos no Crea-SP com habilitação em 
engenharia civil e especialização comprovada em estruturas. 
 
 Elaboração de um relatório técnico (com validade de 5 anos) contendo histórico dos relatórios 
anteriores, cadastramento geométrico da marquise ou sacada (com dimensões, espessura dos 
revestimentos e carregamentos atuantes), descrições sobre o estado geral da impermeabilização e 
situação do sistema de coleta de águas pluviais e a caracterização do eventual quadro patológico 
encontrado. Deve indicar, em conformidade com as normas nacionais vigentes, a eventual 
necessidade de serviços de recuperação e prazo para início. 
 
 
 Penalidades aos infratores da lei pela inexistência do relatório técnico e pela exibição em 
desacordo com as exigências. 
 
 As edificações existentes terão prazo de 180 dias para atender aos dispositivos impostos pela lei. 
Junho de 2007: Abece enviou à Câmara Municipal de SP, uma minuta de projeto de lei 
para tornar obrigatória a vistoria técnica estrutural para a avaliação das condições de 
uso e manutenção de marquises e sacadas construídas em todos os edifícios da cidade. 
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1.34 
Após aprovação da câmara, o projeto foi sancionado pelo prefeito Gilberto Kassab, com vetos a todos 
os objetivos da proposta e a inclusão de duas emendas referentes a pinturas em muros. 
 
 
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1.35 
NBR 6118:2003 - item 25.3: Como tratar as NÃO-CONFORMIDADES em obras 
 
 
 
 
 
MAS A NBR 6118:2003 NÃO EXPLICA COMO FAZER O REFORÇO! 
 
Considerando-se um padrão de desempenho insatisfatório da estrutura, 
pode-se ter diferentes tipos de soluções!! 
 
É preciso uma boa análise do tipo de intervenção a ser utilizada para identificar 
qual método mais viável a ser aplicado para correção dos problemas. 
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1.36 
Estrutura com 
Desempenho
 SatisfatórioSIM NÃO
RECUPERAÇÃO REFORÇO
LIMITAÇÃO DE 
UTILIZAÇÃO
DEMOLIÇÃO
INTERVENCÕES PARA EXTENSÃO DA VIDA ÚTIL ESTRUTURAL
 
Hipóteses p/ solução de estruturas c/ desempenho insatisfatório (TAKEUTI, 1999 apud SOUZA e RIPPER,1998). 
 
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1.37 
1.3. O PROBLEMA PATOLÓGICO 
 
Manifestações patológicas: 
 Normalmente ocorrem nas partes externas das estruturas  é possível observá-las com facilidade 
 Na maioria dos casos são detectadas pelos próprios usuários da edificação. 
 
 
 
MAS... existem partes externas às estruturas que não são normalmente visualizadas, exemplos: 
• partes total ou parcialmente enterradas (fundações, arrimos, piscinas, etc); 
• partes internas das juntas de dilatação; 
• interior de galerias e reservatórios. 
 
Nesses locais, as manifestações patológicas - chamados danos ocultos - 
só são detectadas se forem programadas e executadas INSPEÇÕES ESPECÍFICAS! 
 
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1.38 
Portanto, é de grande importância realizar inspeções periódicas através de profissional habilitado, 
para que sintomas de enfermidades possam ser detectados precocemente. Principalmente porque... 
 quanto mais cedo a enfermidade for detectada, menor será a perda de desempenho, e mais 
simples e barato será o tratamento (terapia). 
 
 
Figura - Perda de Desempenho e Custo da Terapia Versus Tempo 
 
 
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1.39 
1.4. OBJETIVOS DA DISCIPLINA 
 
CRITÉRIOS DE COMO PROJETAR UMA REABILITAÇÃO ESTRUTURAL 
 
Apesar da busca incessante da qualidade, determinadas patologias ainda persistem... 
Mesmo havendo um grande número de estudos direcionados à reabilitação de estruturas de concreto, 
os profissionais ainda contam com técnicas baseadas na experiência empírica acumulada, pois os 
processos de reabilitação geralmente apresentam caráter artesanal e particular, uma vez que... 
 
Cada problema enfrentado tem características próprias! 
 
Não existe uma metodologia específica de análise do comportamento estrutural da peça reabilitada, 
nem diretrizes que orientem o projetista durante o processo de redimensionamento e reprojeto. 
 
Ainda existem vários fatores que merecem ser investigados para avaliar melhor o comportamento 
após a intervenção dos elementos estruturais. 
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1.40 
 
Para atingir este objetivo: 
 
 Serão apresentados os principais conceitos e técnicas usadas em reabilitações estruturais; 
 Serão apresentados os resultados de vários trabalhos desenvolvidos no meio acadêmico com o 
intuito de fornecer embasamento teórico para realização de reabilitações em estruturas de 
concreto armado. 
 
 
 
OBJETIVO DA DISCIPLINA 
Transmitir os conhecimentos advindos de pesquisas recentes que investigaram o comportamento de 
estruturas reabilitadas a fim de facilitar o estabelecimento de estratégias, métodos e procedimentos 
de projeto de reabilitação de estruturas de concreto armado. 
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1.41 
1.5. NORMAS SOBRE RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO 
Ainda existem poucas normas (nacionais e internacionais) a respeito do assunto 
 COMITE EURO-INTERNATIONAL DU BETON (1983). Assessment of concrete structures and 
design procedures for upgrading (redesign). Bulletin d’Information nº. 162. 
 
 EN 1504 - Norma Europeia composta por várias partes (1 à 10) – (MAIS RECENTE) 
Desde a década de 80, um grupo da CEN (Comité Européen de Normalisation), está elaborando o 
conjunto de normas da Série EN 1504 que reúne as informações essenciais sobre os produtos e 
sistemas para a proteção e reparo de estruturas de concreto. 
 
No Brasil, já se tem várias contribuições publicadas discutindo os procedimentos e as técnicas 
para a recuperação de estruturas com corrosão das armaduras, mas a normalização de materiais de 
reparo ainda é incipiente. 
Fonte: 
 DESEMPENHO DE ARGAMASSAS PARA REPAROS LOCALIZADOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO COM 
CORROSÃO DAS ARMADURAS Autores: MEDEIROS, M. H. F.; SELMO, S. M. S. In.:43º. Congresso do IBRACON 
 Concrete Repair According to the new European Standard EN 1504- Prof. Dr.-Ing. M. Raupach, RWTH Aachen, ibac 
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1.42 
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1.43 
REFERÊNCIA DAS NORMAS EN 1504 
 
 
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1.44