Aula 05 Patologias associadas ao concreto e aço

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PATOLOGIAS ASSOCIADAS AO 
CONCRETO ARMADO
ENGENHARIA CIVIL | PATOLOGIAS EM EDIFICAÇÕES | ARQ. JOSIANE TALAMINI
ENG. WAGNER CAVALARE
PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE 
CONCRETO ARMADO
2
ORIGENS E CAUSAS
ORIGEM (etapa):
1. falha de projeto;
2. execução;
3. uso inadequado;
4. falta de manutenção;
CAUSAS:
1. sobrecargas; 
2. impactos; 
3. abrasão, 
4. movimentação térmica; 
5. concentração de armaduras;
6. retração hidráulica e térmica,
7. alta relação água/cimento; 
8. exposição a ambientes marinhos; 
9. ação da água; 
10.excesso de vibração; 
11.falhas de concretagem; 
12.falta de proteção superficial;
CLASSES DE AGRESSIVIDADES DE AMBIENTES
Classe I – rural ou menos problemático;
Classe II – urbano;
Classe III – marinho ou industrial;
Classe IV – polos industriais, os mais agressivos;
Auxilia o projetista de estruturas ao:
Dimensionamento correto, especificar o cobrimento das armaduras, e
elaborar recomendações sobre o traço do concreto, relação
água/cimento, compacidade.
COBRIMENTO DAS ARMADURAS
ORIGENS E CAUSAS DE PATOLOGIAS 
ASSOCIADAS AO CONCRETO
Segundo Antônio Carmona Filho, doutor em
engenharia de materiais, as principais origens
e causas de patologias em concreto armado
estão associadas:
• 1º Cobertura insuficiente das armaduras;
• 2º Falhas de execução;
• 3º Agressividade dos ambientes;
• 4º Falhas de projeto;
DEGRADAÇÃO DAS ESTRUTURAS
• Processo de corrosão se acelera entre 60 a 80 vezes em
atmosferas INDUSTRIAIS (produzem cloro, soda, celulose,
fertilizantes, petróleo, químicas), comparados com meio
rural;
• ZONAS INDUSTRIAIS contaminadas por gases e cinzas,
como Sulfeto de hidrogênio (H2S), Dióxido de enxofre (SO2),
reduz a alcalinidade do concreto e aumenta a velocidade
de carbonatação, destruindo a película passivadora que
protege o aço;
DEGRADAÇÃO DAS ESTRUTURAS
• ORLA MARINHA (corrosão de 30 a 40 vezes superior que
meio rural).
CAUSAS DE PATOLOGIAS EM ALGUNS PAÍSES
NORMAS
•NBR 6118:2007 - Atenção especial para a durabilidade das
estruturas, o cobrimento das armaduras e a relação
água/cimento do concreto. O objetivo foi tornar as
estruturas mais impermeáveis aos agentes agressivos,
aumentando sua vida útil.
•NBR 12655:2006 - incorporou os princípios de redução de
permeabilidade do concreto por meio da relação
água/cimento, mais resistente ao ataque por cloretos e
sulfatos.
•NBR 15577:2008 – em relação ao problema da reação
álcali-agregado, dedicada a orientar a e atenuar esse tipo de
manifestação
CLASSIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS
PATOLOGIAS EM CONCRETO:
Causas Físicas:
•Desgaste superficial (abrasão, erosão);
•Fissuração (variação de temperatura, carregamento
estrutural, exposição a extremos de temperatura);
Causas Químicas:
• Eflorescência;
• Ataques de Sulfatos;
• Reações causadoras por Expansão (corrosão de 
armaduras, reação álcali-agregado, e outros).
CLASSIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS
PATOLOGIAS EM CONCRETO:
Desgastes Superficiais:
ABRASÃO: A abrasão refere-se a atrito seco e é a perda
gradual e continuada da argamassa superficial e de agregados
em uma área limitada; bastante comum nos pavimentos pode
ser classificada conforme a profundidade do desgaste
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
Desgastes Superficiais:
EROSÃO: Quando um fluido em movimento, ar ou água,
contendo partículas em suspensão, atua sobre superfícies de
concreto, as ações de colisão, escorregamento ou rolagem
das partículas podem provocar um desgaste superficial do
concreto.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
Fissuração:
VARIAÇÃO DE TEMPERATURA: Sempre que as mudanças
de volume nos elementos de concreto, causadas por
gradientes de temperatura e umidade, provocarem tensões
de tração superiores às tensões de tração admissíveis,
poderá haver o aparecimento de fissuras de origem física.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
Fissuração:
CARGA ESTRUTURAL: Sobrecargas excessivas, impactos
não previstos e cargas cíclicas (repentinas) podem
provocar solicitações que ultrapassam as solicitações de
fissuração, provocando o aparecimento destas patologias.
Fissuração:
TEMPERATURAS EXTREMAS: Congelamento e incidência de
fogo são razões de extrema variação de temperatura
provocando desplacamento da superfície de concreto e
segregação por decomposição de suas partículas.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES FÍSICAS:
Observação:
• As REAÇÕES QUÍMICAS que provocam a degradação do
concreto podem ser RESULTANTES de interações químicas
entre agentes agressivos presentes no meio ambiente
externo e os constituintes da pasta de cimento ou podem
resultar de reações internas da estrutura.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES QUÍMICAS
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES QUÍMICAS
• EFLORESCÊNCIA: depósitos cristalinos de cor branca que
surgem na superfície do revestimento, resultantes da
migração e posterior evaporação de soluções aquosas
salinizadas. Isso ocorre quando águas puras ou ácidas
entram em contato com a pasta de cimento.
Ataques por Sulfatos:
A degradação do concreto em
conseqüência de reações
químicas entre o concreto de
cimento Portland e íons de
sulfato de uma fonte externa,
pode se manifestar de duas
formas distintas: pela expansão
do concreto ou pela perda
progressiva de resistência e
perda de massa.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES QUÍMICAS
Sulfato de alumínio – sal solúvel (ácido sulfúrico + hidróxido de alumínio) utilizado na 
purificação de águas das cidades;
Carbonatação:
Fenômeno natural que ocorre a partir da reação do Gás
Carbônico (CO2) e a umidade presente na rede de poros do
concreto, formando o ácido carbônico (H2CO3)*. Ocorre assim
uma diminuição de PH da solução que satura o concreto,
desestabilizando o filme protetor do aço, iniciando o processo
de corrosão.
* Dá origem aos sais carbonatos (minerais – carvão)
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES QUÍMICAS
Corrosão das Armaduras:
Ataque de natureza preponderantemente eletroquímica, que
ocorre em meio aquoso. A corrosão acontece quando é
formada uma película de eletrólito sobre a superfície dos
fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença
de umidade no concreto, salvo situações especiais e muito
raras, tais como dentro de estufas ou sob ação de elevadas
temperaturas (> 80°C) e em ambientes de baixa umidade
relativa (U.R.< 50%).
CONSEQUÊNCIA: diminuição da seção de armadura e
fissuração do concreto em direção paralela a esta.
DETERIORAÇÃO POR AÇÕES QUÍMICAS
Concreto moldado
• Tradicional material utilizado para reparação estrutural;
• Procura-se utilizar o concreto em reparos de maiores 
dimensões;
Propriedades e características mais adequadas:
– impermeabilidade;
– resistência;
– minimizar retração;
– aumento da resistência química;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Concreto moldado:
As principais modificações introduzidas são:
– Utilização de cimentos especiais ou compostos, como o
CPII-Z (com pozolana), CPIV (cimento pozolânico), CPV (alta
resistência inicial), CPI-S (resistente a sulfatos), etc;
– CAD –Concreto de Alto Desempenho – Concreto com elevada
resistência, com adição de aditivos superplastificantes, sílica
ativa, etc., podendo também ser incorporados escória, fibras
metálicas ou sintética,etc;
– Aditivos inibidores de corrosão, como nitrito de sódio ou
cálcio, éster aminas, benzoato de sódio, molibdato de sódio, etc;
• São normalmente utilizados em reparos profundos;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Concreto projetado
Concreto tem sido utilizado há bastante tempo para reparos,
como também em obras convencionais de revestimento de
túneis, minas,muros de contenção, etc.
Concreto projetado
O concreto projetado apresenta as seguintes características 
principais:
–Dispensa formas nas aplicações – verticais ou 
sobrecabeça;
–Melhor aderência, causada pelo pela grande energia de 
impacto com o substrato;
–Maior compacidade e consequentemente 
impermeabilidade;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Concreto projetado
Grautes:
São argamassas industrializadas:
– a elevada fluidez;
– baixa permeabilidade;
– ausência de retração;
– elevadas resistências iniciais e finais;
São utilizados em muitas aplicações, como reparos estruturais, 
chumbamento de equipamentos, ancoragem de tirantes, etc.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Grautes:
•Industrializados com aglomerantes
de base mineral (cimento portland,
cimento aluminoso) ou sintético
(resinas epóxi), com agregados de
quartzo ou metálico;
•Superplastificantes, compensadores
de retração, podendo ou não conter
microssílica;
•Podem atingir elevada resistência
inicial (10 a 20 MPa em 2 horas);
•Reparos médios ou profundos;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Revestimento:
Base cimento –São argamassas
à base de cimento Portland, em 
composição contendo:
• quartzo de granulometria
apropriada;
• polímeros em pó ou líquido;
• adições de microssílica;
• fibras sintéticas ou metálicas;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Resinas Epóxi:
• Argamassas de polímeros (sem cimento portland):
• Argamassas de polímeros como aglomerantes, com ou sem agregados;
• Materiais de alto custo e uso limitado;
• Situações que necessitem de:
• Alta resistência mecânica (até 80MPa em horas);
• Alta aderência (aço, concretos antigos, fibras de carbono);
• Alta resistência química (ambientes agressivos);
REPAROS DA ARMADURA
1. Pilar de borda (fachada) 
fissuração e destacamento de
concreto;
2. Reparo corte da área
afetada e a escarificação do
concreto;
3. Limpeza do substrato com
água potável e pulverizador;
REPAROS DA ARMADURA
4. Aplicar uma argamassa cimentícia
tixotrópica (endurece sem sofrer 
retração), modificada com polímeros 
e, preferencialmente, reforçada com 
fibras, que recebe depois o 
acabamento com desempenadeira de 
madeira;
5. Uma manta de cura molhada com 
água é aplicada sobre a argamassa 
umidade 7 dias  evita evaporação da 
água de amassamento e a fissuração.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Inibidores de corrosão:
PRIMER ANTICORROSIVO
Epóxi com zinco:
– é mais eletronegativa que o aço, formando uma proteção 
catódica atuando como ânodo de sacrifício.
– não se expande no processo de oxidação.
Cimentos poliméricos aditivados
– base cimento, polímeros e aditivos inibidores de 
corrosão, (nitrito de cálcio, éster aminas)
– recompõe a capa passivadora alcalina e inibem a 
continuidade da corrosão.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Pintura epóxi para proteção de armadura:
• Corrosão do aço é principal patologia em estruturas de C.A.
• Proteção do aço em ambientes agressivos com película epóxi.
• Impermeabiliza e isola eletricamente as armaduras.
• Vergalhões jateados, pintados e depois aquecidos para polimerização.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Chumbadores químicos:
• Fixa armaduras em orifícios 
feitos em concreto endurecido.
• Alta aderência;
• Grande resistência mecânica;
• Endurecimento em minutos.
Chumbadores químicos para a fixação de 
vergalhões em concreto (epoxiacrilato
bicomponente solvente+metilmetacrilato)
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Injeções em trincas e fissuras
Utilizada para obturar e preencher vazios, para “colar” ou 
solidarizar as trincas e fissuras, para impermeabilizar ou 
vedar infiltrações:
– Epóxi;
– Poliuretano e metacrilatos hidro-reativos;
– Cimento;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Resinas Epóxi:
Injeção de cola epóxi em trincas:
• Finalidade estrutural – deixar a estrutura monolítica (bicos de 
injeção)
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Injeções em trincas e fissuras
Poliuretano e metacrilatos hidro-reativos:
• A resina reage com água, expandindo-se e obturando os 
pontos de infiltrações;
A injeção de calda de cimento é usado:
• em trincas de abertura acima de 1 mm;
• em solos;
• muros de arrimo;
• barragens;
• túneis;
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Injeções em trincas e fissuras
• utilização de calda de cimento aditivada com plastificantes, ou
superplastificantes, como também com microssílica.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Adesivos
• Resinas epóxi (fluidas, em 
pasta ou gel)
• Resinas acrílicas:
• puras ou em calda de 
cimento.
MATERIAIS UTILIZADOS EM REPAROS
Ancoragem com cola epóxi:
Fixação das armaduras de espera no concreto
PROCEDIMENTOS DE 
REPAROS ESTRUTURAIS
PATOLOGIAS ASSOCIADAS AO 
CONCRETO
ENGENHARIA CIVIL | PATOLOGIAS EM EDIFICAÇÕES | ARQ. JOSIANE TALAMINI
ENG. WAGNER CAVALARE