Ptologia em Estrutura de Concreto Armado

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PATOLOGIA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO 
ARMADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO 
 
 
 
 
 
 
 
Diego dos Santos da Trindade 
 
 
 
 
 
Santa Maria, RS, Brasil 
2015
2 
 
PATOLOGIA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diego dos Santos da Trindade 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da 
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS) como requisito parcial para a 
obtenção do grau de Engenheiro Civil. 
 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Joaquim Cesar Pizzutti dos santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santa Maria, RS, Brasil 
2015 
 
Universidade Federal De Santa Maria 
Centro De Tecnologia 
3 
 
Curso De Graduação Em Engenharia Civil 
 
 
 
 
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, 
aprova o Trabalho de Conclusão de Curso 
 
 
PATOLOGIA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 
 
 
elaborado por 
Diego dos Santos da Trindade 
 
 
 
como requisito parcial para obtenção do grau de 
Engenheiro Civil 
 
 
COMISSÃO EXAMINADORA: 
 
 
Joaquim C. Pizzutti dos Santos, Dr. 
(Presidente/Orientador) 
 
Marco Antônio Silva Pinheiro, Dr. (UFSM) 
 
Eduardo Rizzatti, Dr. (UFSM) 
 
 
Santa Maria, 28 de Outubro de 2015. 
 
 
 
4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “Dedico este trabalho à minha mãe, Maria Nelci 
e aos meus amigos mais chegados que irmãos, 
por sempre acreditarem em mim e por tudo que são 
em minha vida” 
 
5 
 
 AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço em primeiro lugar a Deus por estar sempre presente em minha vida e ao longo do 
curso me encorajando e dando forças. 
A minha família, em especial a minha mãe Maria Nelci pelo amor, incentivo, apoio 
incondicional e que muitas vezes abriu mão de seus sonhos para que o meu fosse realizado e sempre 
acreditou em mim independente da circunstância. 
Aos meus colegas de graduação que estiveram ao longo desta jornada e me ajudaram 
diretamente e indiretamente para que eu chegasse neste momento tão esperado. 
Aos meus amigos do “coleginho”, Janio, Diego e Luis Felipe, que mesmo com o tempo 
passando, continuam sendo grandes parceiros e sempre acreditaram em mim. 
Aos meus amigos da Primeira Igreja Batista de Santa Maria e do GP pelo companheirismo e 
amizade ao longo destes anos e por terem estado ao meu lado nos bons e maus momentos e por serem 
verdadeiros irmãos sempre dispostos a me ajudar no que fosse preciso. 
Aos professores Eduardo Rizzatti e Marco Antônio Pinheiro por disporem seu tempo e 
aceitarem o meu convite para compor a banca do meu TCC. 
Ao professor Joaquim C. Pizzutti dos Santos, pela paciência, pelos ensinamentos técnicos, por 
aceitar meu convite para ser meu orientador e por estar sempre disponível para ajudar mesmo 
possuindo diversas tarefas para realizar. 
A todos os professores que me transmitiram conhecimentos técnicos na graduação para o meu 
engrandecimento profissional. 
Enfim, a todos que de maneira direta ou indireta contribuíram para a realização deste trabalho, 
o meu sincero: Muito Obrigado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Mudaste o meu pranto em dança, a minha veste de lamento em veste de alegria, 
para que o meu coração cante louvores a ti e não se cale. 
Senhor, meu Deus, eu te darei graças para sempre.” 
 Salmos 30: 11-12 
 
 
7 
 
RESUMO 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
Curso de Graduação em Engenharia Civil 
Universidade Federal de Santa Maria 
 
PATOLOGIA DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 
AUTOR: DIEGO DOS SANTOS DA TRINDADE 
ORIENTADOR: JOAQUIM CESAR PIZZUTTI DOS SANTOS 
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 22 de Outubro de 2015. 
 
 O presente trabalho trata das manifestações patológicas mais comuns encontradas em 
estruturas de concreto armado, tendo como objetivo analisá-las, diagnosticando as causas, 
fornecendo soluções e a partir do conhecimento adquirido apresentar um estudo de caso real. 
Primeiramente faz uma análise e conclui sobre a extrema necessidade que em todas as fases 
de uma estrutura de concreto armado sejam tomadas as devidas precauções e medidas para 
não haver falhas, pois patologias podem ter origens em qualquer uma delas. Após isso são 
apresentados os mecanismos que levam um elemento estrutural á deterioração, de modo a 
fornecer informações de como os problemas que podem surgir futuramente podem ser 
evitados antes mesmo da concepção do projeto. Posteriormente apresenta as principais e mais 
utilizadas soluções para reforçar estruturas que apresentam patologias, de modo a trazer 
segurança e durabilidade ao usuário e que o elemento estrutural cumpra com o fim que foi 
projetado. Em seguida são listadas algumas das patologias mais encontradas, as principais 
características de cada uma, assim como a causa. Por fim é realizado um estudo sobre uma 
viga de concreto armado com trincas e são apresentadas causas e as soluções sobre este caso, 
observando-se a necessidade da restauração com um dos cinco métodos apontados: reforço 
mediante chapas de aço coladas, reforço mediante perfis metálicos, reforço mediante fibras de 
carbono, reforço mediante aumente da seção transversal e reforço mediante protensão externa. 
Palavras-chave: Patologia, Estrutura, Concreto Armado. 
 
 
 
 
8 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Resistência do concreto diante da elevação de temperatura........................43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Arcos solicitados á compressão. ...................................................................17 
Figura 2 - Zonas de tração e compressão. .....................................................................18 
Figura 3 - Zonas de tração, compressão e linha neutra da estrutura. ............................18 
Figura 4 - Causas intrínsecas das manifestações patológicas........................................23 
Figura 5 - Vazios de concretagem em pé de pilar. ........................................................25 
Figura 6 - Junta de concretagem. ...................................................................................26 
Figura 7 - Acidente com laje devido ao escoramento insuficiente................................28 
Figura 8 - Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto. ..........................32 
Figura 9 - Causas extrínsecas das manifestações patológicas. ......................................35 
Figura 10 - Estrutura inadequada ao ambiente. .............................................................37 
Figura 11 - Bulbo de tensões. ........................................................................................38 
Figura 12 - Falha em junta de dilatação. .......................................................................39 
Figura 13 - Bulbos sobrepostos. ....................................................................................40 
Figura 14 - Recalques gerados pelo rebaixamento do lençol freático...........................41 
Figura 15 - Pilar sujeito á choques de veículos. ............................................................42 
Figura 16 - Guarda-rodas sujeito á choques de veículos. ..............................................42 
Figura 17 - Variação da resistência do aço com a elevação da temperatura. ................44 
Figura 18 - Fases do calor em incêndios. ......................................................................45 
Figura 19- Lascamento do concreto por ataque de sulfatos. .........................................46 
Figura 20 - Reação da carbonatação. .............................................................................48 
Figura 21 - Trincas causadas pela proximidade com raízes de árvores. .......................49 
Figura 22 - Processos físicos de deterioração do concreto. ...........................................49 
Figura 23 - Perda de aderência por efeito parede. .........................................................51 
Figura 24 - Trinca devido á movimentação das formas. ...............................................52 
Figura 25 - Mecanismo de corrosão por efeito pilha. ....................................................53 
Figura 26 - Corrosão na barra de aço. ...........................................................................53 
Figura 27 - Processo de corrosão na armadura. .............................................................54 
Figura 28 - Desagregação do concreto em viga. ...........................................................55 
Figura 29 - Piso desgastado por abrasão. ......................................................................56 
Figura 30 - Pilar erodido. ...............................................................................................56 
Figura 31 - Patologia causada pela cavitação. ...............................................................57 
Figura 32 - Procedimento de injeção de figuras. ...........................................................62 
Figura 33 - Reparo de uma fissura por costura. ............................................................63 
Figura 34 - Reforço estrutural com chapas de aço coladas. ..........................................64 
Figura 35 - Estruturas reforçadas com lâminas de concreto. ........................................66 
10 
 
Figura 36 - Sistema de aplicação das folhas de carbono. ..............................................67 
Figura 37 - Pilar confinado por lâminas de fibra de carbono. .......................................68 
Figura 38 - Viga reforçada ao cortante, por lâminas de fibra de carbono. ....................68 
Figura 39 - Aumento da seção em pilar (a); Aumento da seção em viga (b). ...............70 
Figura 40 - Aumento da viga na face superior. .............................................................71 
Figura 41 - Reforço com perfil metálico em pilar. ........................................................72 
Figura 42 - Continuidade com chapas (a); Continuidade com perfis (b). .....................72 
Figura 43 - protensão para costura (a); protensão para alivio de carga (b); protensão 
para aumento da capacidade de carga (c) ......................................................................74 
Figura 44 - Fissuras causadas pela flexão em viga. ......................................................76 
Figura 45 - Fissuras de esmagamento em viga. .............................................................77 
Figura 46 - Nicho de segregação. ..................................................................................78 
Figura 47 - Fissuras em laje devido à punção. ..............................................................78 
Figura 48 - Fissuras em laje devido à retração plástica. ................................................79 
Figura 49 - Fissuras de cisalhamento em viga. .............................................................80 
Figura 50 - Fissuras a 45° causadas pela torção. ...........................................................80 
Figura 51 - Torção em viga e laje. .................................................................................81 
Figura 52 - Fissura devido à junta de concretagem em pilar.........................................81 
Figura 53 - Fissuras em bloco de concreto armado devido á reação álcalis-agregado. 82 
Figura 54 - Gel de sílica devido á reação álcalis-agregado. ..........................................82 
Figura 55 - Corrosão em pilar. ......................................................................................83 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 14 
1.1 Justificativa .................................................................................................................................. 15 
1.2 Objetivos ..................................................................................................................................... 15 
1.2.1 Objetivo geral ....................................................................................................................... 15 
1.2.2 Objetivos específicos ............................................................................................................ 15 
1.3 Estrutura de apresentação do trabalho ...................................................................................... 15 
2 CONCEITOS BÁSICOS ................................................................................. 17 
2.1 Conceito de patologia em estruturas de concreto armado ........................................................ 18 
2.2 Manifestações patológicas geradas na etapa de concepção da estrutura ................................. 19 
2.3 Manifestações patológicas geradas na fase de execução da estrutura (construção) ................ 20 
2.4 Manifestações patológicas geradas na fase de utilização da estrutura (manutenção) .............. 21 
3 ORIGENS DA DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO . 22 
3.1 Causas intrínsecas de manifestações patológicas em estruturas de concreto armado ............. 22 
3.1.1 Falhas humanas durante a construção .................................................................................. 24 
3.1.1.1 Deficiências de concretagem ......................................................................................... 24 
3.1.1.2 Inadequação de escoramentos e formas ........................................................................ 27 
3.1.1.3 Deficiência nas armaduras............................................................................................. 28 
3.1.1.4 Utilização Incorreta dos Materiais de Construção ......................................................... 29 
3.1.2 Falhas humanas durante a utilização .................................................................................... 30 
3.1.3 Causas Naturais .................................................................................................................... 30 
3.1.3.1 Causas próprias á estrutura porosa do concreto ............................................................ 30 
3.1.3.2 Causas químicas ............................................................................................................ 31 
3.1.3.3 Causas Físicas ............................................................................................................... 33 
3.1.3.4 Causas Biológicas ......................................................................................................... 33 
3.2 Causas extrínsecas de manifestações patológicas em estruturas de concreto armado............. 34 
3.2.1 Falhas humanas durante o projeto ........................................................................................35 
3.2.1.1 Má avaliação das cargas ................................................................................................ 35 
3.2.1.2 Inadequação ao ambiente .............................................................................................. 36 
3.2.1.3 Incorreção na interação solo-estrutura .......................................................................... 37 
3.2.1.4 Incorreção na consideração de juntas de dilatação ........................................................ 38 
3.2.2 Falhas humanas durante a utilização .................................................................................... 39 
12 
 
3.2.2.1 Sobrecargas exageradas ................................................................................................. 39 
3.2.2.2 Alteração das condições do terreno de fundação .......................................................... 39 
3.2.3 Ações mecânicas .................................................................................................................. 41 
3.2.3.1 Choques de veículos ...................................................................................................... 41 
3.2.3.2 Acidentes (ações imprevisíveis) .................................................................................... 42 
3.2.4 Ações físicas ......................................................................................................................... 45 
3.2.5 Ações químicas .................................................................................................................... 46 
3.3 Processos Físicos de deterioração do concreto .......................................................................... 49 
3.3.1 Fissuração ............................................................................................................................. 50 
3.3.1.1 Contração Plástica do Concreto .................................................................................... 50 
3.3.1.2 Assentamento do concreto/ Perda de aderência ............................................................ 50 
3.3.1.3 Movimentação de formas e escoramentos ..................................................................... 51 
3.3.1.4 Corrosão das armaduras ................................................................................................ 52 
3.3.2 Desagregação do concreto .................................................................................................... 55 
3.3.3 Desgaste do concreto ............................................................................................................ 55 
4 TÉCNICAS DE LIMPEZA, REPARO E REFORÇO .............................................. 58 
4.1 Intervenções superficiais ............................................................................................................. 58 
4.1.1 Polimento ............................................................................................................................. 58 
4.1.2 Apicoamento ........................................................................................................................ 59 
4.1.3 Lavagem com soluções ácidas ............................................................................................. 59 
4.1.4 Lavagem com soluções alcalinas ......................................................................................... 60 
4.1.5 Lavagem com jato de areia e de água ................................................................................... 60 
4.2 Reparo de fissuras ....................................................................................................................... 60 
4.2.1 Injeção de fissuras ................................................................................................................ 60 
4.2.2 Costura de fissuras ............................................................................................................... 62 
4.3 Reforço em estruturas de concreto armado ............................................................................... 63 
4.3.1 Reforço mediante chapas de aço coladas ............................................................................. 63 
4.3.2 Reforço mediante fibras de carbono ..................................................................................... 64 
4.3.3 Reforço mediante aumento da seção transversal .................................................................. 69 
4.3.4 Reforço mediante uso de perfis metálicos ............................................................................ 71 
4.3.5 Reforço mediante Protensão Externa ................................................................................... 73 
4.4 Recuperação de estruturas corroídas ......................................................................................... 74 
5 CARACTERÍSTICAS DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS 
DE CONCRETO ARMADO .............................................................................. 76 
13 
 
5.1 Fissuras em viga por flexão ......................................................................................................... 76 
5.2 Fissura em viga por esmagamento do concreto ......................................................................... 77 
5.3 Concreto Segregado ou mal vibrado ........................................................................................... 77 
5.4 Fissuras em lajes devido à punção .............................................................................................. 78 
5.5 Fissuras devido à retração plástica ............................................................................................. 79 
5.6 Fissura em viga devido ao cisalhamento ..................................................................................... 79 
5.7 Fissuras no concreto devido à torção ......................................................................................... 80 
5.8 Fissuras de juntas de concretagem em pilar ............................................................................... 81 
5.9 Fissuras causadas pela reação álcalis agregado .......................................................................... 81 
5.10 Corrosão em pilar ...................................................................................................................... 82 
6 CONCLUSÃO .............................................................................................. 84 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 86 
 
14 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Desde a antiguidade o homem procura fazer uso de estruturas que tragam mais 
facilidade e comodidade para sua vida. Desde estruturas habitacionais como casas, sobrados, 
prédios e mais recentemente nos últimos dois séculos, também estruturas que lhe rendam uma 
maior agilidade em sua locomoção, tais como estradas e pontes pavimentadas, assim como 
estruturas que lhe assegurem reservar e transportar água, como barragens e aquedutos 
respectivamente. Essas e muitas outras obras vêm sendo realizadas pelo homem ao decorrer 
dos anos em prol de sua sobrevivência e desenvolvimento. 
Diante deste panorama, fica evidente que a procura por materiais e técnicas que 
venham a suprir estruturas cada vez mais robustas se torna alvo importante do ser humano. 
 Foi assim que surgiu o concreto armado, visando resolver problemas que haviam na 
época ou que a solução era praticamente inviável financeiramente ou mesmo de ser 
executada. 
 A partir do surgimento do concreto armado, suas técnicas de cálculo e projetos foram 
sendo aperfeiçoados cada vez mais, assim como os cuidados ao executar estruturas desse 
material. 
Em certas épocas e regiões do mundo,houve um crescimento rápido e acelerado na 
construção civil, com inovações e novidades de projeto, execução e materiais usados, sendo 
vantajoso em certa parcela, mas trouxe risco por não se ter um grande conhecimento acerca 
das novas técnicas. Aceitos os riscos e com o desconhecimento e falta de experiência, 
juntamente veio o surgimento de inúmeras manifestações patológicas nas estruturas, podendo 
causar a diminuição da vida útil da mesma e até mesmo risco de acidentes fatais, dependendo 
da falha que certo elemento estrutural venha a possuir. 
 A fim de estudar as manifestações patológicas no concreto armado, foi lançada uma 
nova área de estudos, chamada de patologia do concreto armado. 
 
“Designa-se genericamente por Patologia das estruturas esse novo campo da 
engenharia das construções que se ocupa das origens, formas de manifestação, 
consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação 
das estruturas”(SOUZA E RIPPER 1998, p.14). 
 
 
 Diversas são as causas que levam uma estrutura a sofrer danos, por isso é de extrema 
importância o estudo desse ramo da engenharia, para que sejam evitadas manifestações 
patológicas que venham a diminuir a durabilidade das estruturas, assim como é necessário um 
15 
 
conhecimento de como solucionar e recuperar aquelas que apresentam o problema, de 
maneira a curá-las e impedir que o agente causador volte à causar o mesmo problema. 
 
1.1 Justificativa 
 
 A escolha deste tema vem da necessidade de se evitar a ocorrência de 
manifestações patológicas no concreto armado, que acabam por diminuir a vida útil e 
desempenho das edificações, além de gerar um acréscimo de custo para recuperar e reforçar 
uma estrutura afetada. 
 
1.2 Objetivos 
 
1.2.1 Objetivo geral 
 
Este trabalho tem por objetivo um levantamento bibliográfico sobre o tema patologia 
das estruturas de concreto armado. 
 
1.2.2 Objetivos específicos 
 
• Analisar quais são as origens das manifestações patológicas do concreto armado; 
• Apontar as principais e mais comuns manifestações patológicas em estruturas de 
concreto armado encontradas, mostrando quais são as características de cada uma para que 
possam ser reconhecidas, reforçadas e recuperadas; 
• A partir do diagnóstico e conhecidas as causas das patologias, apontar quais as 
soluções viáveis para as mesmas. 
 
1.3 Estrutura de apresentação do trabalho 
 
Inicialmente o trabalho mostra a importância e crescimento que ao longo dos anos o 
concreto armado adquiriu devido às suas características inovadoras para a época, resolvendo 
muitos problemas principalmente no que diz questão à sua resistência à tração devido ao uso 
das barras de aço frente a outros materiais que não possuíam tal vantagem. Após isso, o 
conceito de patologia é apresentado, assim como as fases em que as mesmas podem ocorrer. 
16 
 
 Em seguida, são listadas as mais comuns origens e condições no qual as estruturas 
estão expostas para que venham sofrer danos futuramente. Posteriormente, são apresentadas 
terapias para recuperar as estruturas afetadas e evitar que futuramente voltem a sofrer do 
mesmo problema. Por fim, com os agentes causadores das anomalias já conhecidos, são 
apresentadas fotos e figuras de patologias em estruturas tais como vigas, pilares, lajes, sendo 
identificadas uma a uma a partir de características próprias como trincas, fissuras, corrosões. 
 Assim, esse trabalho apresenta 6 capítulos, sendo o capítulo 1 a introdução, o capítulo 
2 os conceitos básicos, o capítulo 3 as origens da deterioração das estruturas de concreto 
armado, o capítulo 4 as técnicas de recuperação do concreto armado, o capítulo 5 as 
manifestações patológicas em estruturas de concreto armado mais comuns e por fim o 
capítulo 6 engloba as conclusões finais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
2 CONCEITOS BÁSICOS 
 
A pedra natural era muito utilizada pelos antigos na construção de edificações, 
fortificações e também para vencer vãos sobre rios ou depressões. A estrutura enquanto 
elemento resistente à compressão mostrou-se um ótimo material, mas ineficiente quando 
tracionada, vindo a romper em casos de vãos maiores. 
Devido a este problema os romanos começaram á construir vãos em formato de arco 
para evitar rupturas. A Figura 1 mostra arcos sendo exigidos pela compressão. Botelho 
(1996) afirma que: 
“Os romanos foram mestres em construir pontes de pedra em arco. Se não podiam 
usar vigas retas para vencer vãos maiores, usaram ao máximo um estratagema, o uso 
de arcos onde cada peça de pedra era estudada para só trabalhar em compressão, 
como se vê na ilustração a seguir” (BOTELHO 1996, p.6). 
 
 
 
Figura 1 - Arcos solicitados á compressão. 
Fonte: BOTELHO, 1996. 
 
Para vencer grandes vãos foi preciso usar múltiplos arcos, com isso implicou-se 
dificuldades na execução devido às limitações tecnológicas da época. Mesmo com o 
surgimento e uso do concreto, material que consiste na ligação do cimento, pedra, areia e 
água, as dificuldades continuaram as mesmas, pois este material resiste a compressão dez 
vezes mais que a tração. Assim, desta maneira a região tracionada fica suscetível ao 
surgimento de trincas que podem simplesmente afetar a questão estética e até mesmo levar a 
estrutura ao colapso, dependendo das dimensões da mesma. 
Foi diante deste problema que surgiu a ideia de unir dois materiais para que as 
solicitações à compressão e à tração fossem atendidas. Como mostrado na Figura 2, há uma 
zona solicitada somente pela tração. Há também uma zona que nela age apenas a compressão. 
 Na figura 3, há a linha neutra, esta linha não sofre compressão nem tração 
(BOTELHO, 1996). 
18 
 
 
Figura 2 - Zonas de tração e compressão. 
Fonte: BOTELHO, 1996. 
 
 Como já dito, para solucionar a baixa resistência à tração foram colocadas barra de aço 
na área da seção que é tracionada e o concreto fica como responsável por suportar a 
solicitação da compressão, como mostrado na Figura 3. Desta forma o concreto armado surgiu 
como uma técnica que veio para atender as demandas que haviam na época. 
 
Figura 3 - Zonas de tração, compressão e linha neutra da estrutura. 
Fonte: BOTELHO, 1996. 
 
2.1 Conceito de patologia em estruturas de concreto armado 
 
Com o surgimento do concreto armado e com as vantagens que o mesmo trazia sobre 
as demais técnicas e materiais empregados na época, logo foi vista uma brusca “aceleração” 
no uso deste material. Com este panorama ,vieram também as manifestações patológicas que 
o mesmo pode causar devido ao desleixo, má utilização, mão de obra desqualificada ou até 
mesmo falta de conhecimento de como empregá-lo corretamente. 
Países com economia crescente causaram uma aceleração em diversas áreas da 
engenharia, em especial da construção civil no qual habitações são construídas cada vez como 
dimensões maiores e de maneira mais rápida. 
19 
 
Tal conjectura na construção civil gera uma alta demanda de funcionários da área, levando a 
muitas contratações de mão de obra desqualificada devido a necessidade e falta em 
determinado setor. Isso pode trazer um grande prejuízo quando se trata da questão de 
qualidade em uma obra, podendo ser fator que leve ao surgimento de manifestações 
patológicas. (THOMAZ, 1989). 
 Entende-se por patologia do concreto armado a ciência que estuda os sintomas, 
mecanismos, causas e origens dos problemas patológicos encontrados nas estruturas de 
concreto armado. Lembrando que para um dano qualquer, existe a possiblidade de vários 
fatores serem responsáveis.Estes danos podem vir apenas a causar incômodos para aqueles 
que irão utilizar a obra segundo o fim para que foi feita, tais como pequenas infiltrações até 
grandes problemas que podem levar a estrutura ao colapso (HELENE, 1988). 
 Geralmente em casos de acidentes catastróficos, como por exemplo, prédios que vão a 
ruina, não obedecem apenas uma origem agindo sozinha, mas sim várias que juntamente 
acabam levando a estrutura ao colapso. Não é difícil encontrar estruturas nas quais foi 
cometido um grande erro em qualquer uma das etapas e mesmo assim não apresentam 
grandes danos. Do contrário, pode-se encontrar estruturas que apresentem grandes danos que 
reduzem a durabilidade e resistência mecânica, mas que sua causa vem de erros ou falhas 
menores, mas quando atuam de maneira conjunta, superpõem seus efeitos e trazem graves 
consequências (CÁNOVAS, 1988). 
 
2.2 Manifestações patológicas geradas na etapa de concepção da estrutura 
 
 Manifestações patológicas em estruturas de concreto armado que tenham sua causa 
na concepção do projeto são aquelas que advêm de um mau planejamento do mesmo ou falhas 
técnicas, sejam por desconhecimento ou negligência. Podem se originar de um mau 
lançamento da estrutura, erro em execução de anteprojeto ou até mesmo na elaboração do 
projeto de execução. Pode ser citado como exemplo, fissuras em uma viga devido ao erro de 
cálculo da flecha, ou fissuras de elementos estruturais devido a não ser respeitado ou 
negligenciado o Estado Limite Último. 
 Segundo Cánovas (1988), no que tange a concepção de projetos de estruturas de 
concreto devemos levar em conta quatro fatores essenciais nos quais é preciso estar atento e 
cumprir todos os requisitos necessários para que o sucesso seja obtido. 
• Devem ser cumpridas as condições de equilíbrio básicas da Estática. 
 • A compatibilidade das deformações das próprias peças estruturais e suas uniões. 
20 
 
• Representação em escala suficientemente clara, com as disposições e dimensões de 
cada elemento estrutural, em especial as medidas que se referem ás armaduras. 
 • A conveniência de elaborar normas detalhadas, nas quais estejam presentes todas as 
características e detalhes dos materiais a serem empregados na estrutura, forma de controle e 
armazenamento, penalizações etc. Esse documento, ao qual, geralmente não se dá 
importância, é absolutamente fundamental e de grande importância para se obter uma 
construção sem defeitos e de qualidade: e, em caso de litígio, é um documento de grande 
valor. 
Geralmente as falhas geradas nesta etapa terão como consequência problemas 
patológicos com soluções mais dificultosas e com maior valor de custo de reparo do que 
problemas patológicos gerados nas etapas seguintes. 
Segundo Souza e Ripper (1998), geralmente os empecilhos e o fator custo para curar 
uma estrutura com danos originários de falhas da concepção do projeto, são proporcionais à 
antiguidade da falha, ou seja, erros no início da concepção e levados adiante nas outras etapas, 
tendem á causar um maior prejuízo. Uma falha no estudo preliminar, por exemplo, leva a uma 
solução mais trabalhosa e complexa do que uma falha que venha a ocorrer na fase do 
anteprojeto. 
 Apesar de erros em projetos, tais como hidrossanitários com alguma tubulação 
projetada passando por entre elementos estruturais, e assim podendo causar algum dano, 
devemos nos atentar principalmente ao projeto estrutural como sendo o de maior importância 
e sendo aquele que em caso de negligência nos trará mais problemas. Por isso o responsável 
técnico deverá estar atento e ciente de sua responsabilidade. 
 Segundo Marcelli (2007), erros em projetos estruturais não são impossíveis de 
ocorrer, sendo muito difícil que exista algum escritório que tenha calculado inúmeros projetos 
estruturais sem que haja ocorrido um erro qualquer. O que ocorre é que geralmente na maioria 
das vezes são corrigidos a tempo, ou não são graves o suficiente para serem notados. 
 
 2.3 Manifestações patológicas geradas na fase de execução da estrutura (construção) 
 
 Após o término da concepção do projeto dá-se inicio à etapa da execução da 
estrutura. Nesta fase, antes de qualquer processo de construção, deve haver o planejamento do 
canteiro da obra para o bom andamento da mesma, assim como a programação de todas as 
atividades e também o cronograma como tempo limite de cada parte a ser executada. 
21 
 
Os responsáveis técnicos da obra juntamente com os mestres de obras, devem estar 
totalmente atentos ao projeto e a todas as informações que o mesmo fornece, tais como 
escalas, dimensões e posições dos elementos estruturais e demais medidas para que a 
execução ocorra da melhor maneira possível, evitando que futuramente surjam manifestações 
patológicas. 
Outro fator que deve ser analisado nesta etapa é a qualidade da mão de obra do quadro 
de funcionários. É comum ocorrerem erros que geram patologias quando se usa mão de obra 
desqualificada ou até mesmo mão de obra qualificada, que não esteja ambientada para uma 
nova tecnologia, ou ainda usá-la fora de sua área de especialização. 
 A partir do instante em que é iniciada a construção, a mesma já está suscetível à 
ocorrência de falhas das mais diversas naturezas, associadas a causas variadas como falta de 
mão de obra qualificada, controle de qualidade praticamente inexistente, execução da obra 
com pouca qualidade, péssimas condições de trabalhos para os funcionários, materiais de 
segunda linha com qualidade péssima, irresponsabilidade técnica dos responsáveis e até 
mesmo sabotagem. Pode-se citar como exemplos de patologias geradas por erros na execução 
de estruturas de concreto armado, trincas em vigas devidas à falta de barras de aço, trincas de 
elementos estruturais devido ao mau escoramento das formas, falhas no concreto devido a 
precária vibração do concreto (TAKATA, 2009). 
 
 2.4 Manifestações patológicas geradas na fase de utilização da estrutura (manutenção) 
 
Finalizadas as etapas de concepção e execução da estrutura, ainda que com o sucesso 
desejado e sem ou reduzidas margens de chances de ocorrências de danos patológicos, 
poderão ainda ocorrer patologias devido ao errôneo manuseio. 
 Após a liberação da obra para o usuário, este poderá causar danos na estrutura, seja por 
desleixo ou ignorância. O uso da estrutura deve ser visto de maneira análoga a qualquer 
equipamento mecânico ou elétrico, ou seja, deve-se usá-la respeitando o projeto e realizando 
as manutenções necessárias indicadas pelos responsáveis técnicos. 
 Em especial, quando se fala em concreto, deve-se dar atenção para produtos que 
venham a causar corrosão do mesmo e das armaduras de aço, assim como para os valores de 
sobrecargas permitidos nos elementos estruturais. Alguns exemplos de patologias geradas 
nesta fase são trincas devido à retirada de alguma estrutura portante para abrir vãos, seja para 
janelas, portas ou qualquer outra finalidade. 
22 
 
3 ORIGENS DA DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE 
CONCRETO ARMADO 
 
 Os agentes causadores de manifestações patológicas possuem diversas origens, desde 
falha humana, tanto no projeto como execução, até problemas com a estrutura química dos 
componentes dos materiais, ou ainda, ataques de agentes agressivos ao material concreto e às 
armaduras. Para uma melhor compreensão das causas e origens, estas foram divididas e 
detalhadas em três grandes grupos, apresentados a seguir: causas intrínsecas de manifestações 
patológicas, causas extrínsecas, e processo físico de deterioração do concreto armado. 
 
3.1 Causas intrínsecas de manifestaçõespatológicas em estruturas de concreto armado 
 
Souza e Ripper (1998) classificam causas intrínsecas como aquelas em que os 
processos de deterioração das estruturas são inerentes a elas mesmas, ou seja, as que se 
originam dos materiais e das peças estruturais, durante as fases de execução ou utilização, por 
falhas humanas, por questões próprias ao material concreto e por ações externas, inclusive 
acidentes. A Figura 4 relaciona as principais causas intrínsecas das patologias em estruturas 
de concreto armado. 
23 
 
 
Figura 4 - Causas intrínsecas das manifestações patológicas. 
 
Fonte: SOUZA; RIPPER, 1998. 
 
 
 
 
24 
 
 3.1.1 Falhas humanas durante a construção 
 
Tanto defeitos construtivos como defeitos de projeto, possuem na grande maioria das 
vezes falhas humanas como responsáveis, devido a baixa qualidade de mão de obra. Pode-se 
citar como principais falhas humanas causadoras de patologias na execução; Deficiências de 
concretagem, inadequação de escoramentos e formas, deficiência nas armaduras, utilização 
incorreta dos materiais de construção e inexistência de controle de qualidade. 
 
3.1.1.1 Deficiências de concretagem 
 
Em relação à concretagem deve-se levar em conta vários fatores tais como transporte, 
lançamento, juntas de concretagem, adensamento e cura para que esta tenha o resultado 
esperado. 
O transporte do concreto feito em obra ou em concreteiras, desde sua saída, seja em 
carrinhos de mão ou em caminhões até o momento final de sua aplicação, deve ser feito de tal 
maneira a não permitir que a massa seque e perca sua fluidez, o que resultaria em uma 
redução da trabalhabilidade do mesmo. O cronograma deve levar em conta o tempo para 
concretar a primeira camada e o tempo de transporte da segunda para que o intervalo entre as 
camadas não seja demasiadamente grande e acabe por gerar juntas indesejadas e superfícies 
sem aderência. 
O lançamento do concreto deve ser executado de maneira não brusca para evitar o 
deslocamento das armaduras de aço e deve ser lançado o mais próximo de sua destinação final 
para evitar a segregação do mesmo. 
Portanto é de grande importância que o funcionário responsável pela concretagem 
esteja ciente disto e tenha uma noção intuitiva do volume que cada porção de concreto irá 
preencher. No caso da concretagem de pilares, a altura de queda livre não deve ultrapassar 
dois metros para que seja evitada a segregação dos componentes da mistura (ISAIA, 1988). 
 A Figura 5 mostra vazios no pé de um pilar devido ao lançamento do concreto a uma 
altura maior que a mínima. 
25 
 
 
Figura 5 - Vazios de concretagem em pé de pilar. 
Fonte: FIGUEROLA, 2006. 
 
O adensamento é outro fator que pode ser um potencial gerador de manifestações 
patológicas. Este processo tem como função retirar ou reduzir ao máximo os vazios do 
concreto de maneira á conferir a este maior resistência mecânica e acomodar o concreto nas 
formas e por entre as armaduras. Porém se for demasiadamente adensado, produz segregação 
da mistura, gerando uma heterogeneidade da resistência mecânica. 
 Conforme Neville (2013), o lançamento e o adensamento são dois processos que 
ocorrem quase simultaneamente, e a qualidade dos mesmos está diretamente ligada á 
resistência, impermeabilidade e durabilidade do concreto endurecido. Para que o sucesso 
desejado seja alcançado, destacam-se os pontos a seguir. 
 • Evitar o arrastamento do concreto. 
 • Lançamento do concreto deve ocorrer de maneira uniforme, com camadas de mesmo 
tamanho e evitando-se lançar o mesmo em grandes pilhas e montes. 
 • A espessura das camadas lançadas deve ser compatível com o equipamento usado 
para o adensamento. 
 • Após o lançamento de uma camada de concreto, esta deve ser adensada antes de 
receber a próxima, de modo a expulsar o ar aprisionado na pasta de concreto. 
 Inevitavelmente, devido ao lançamento ter que ser interrompido por causa do 
transporte que vai abastecendo o local concretado em partes, ter-se-á juntas de concretagem. 
O mais aconselhado é que estas juntas não se localizem em regiões de elevadas tensões 
tangenciais e em locais onde ofereçam riscos de deslizamentos de uma face com a outra. 
Isaia (1988) lista uma série de importantes medidas a serem tomadas durante a 
execução da junta para evitar ou minimizar os danos que a mesma causa: 
26 
 
 • A região no qual a concretagem será interrompida, até o próximo volume de concreto 
ser lançado, deve ser previamente estudada para que se localizem em regiões pouco 
solicitadas, principalmente ao cisalhamento. 
 • Cravar barras de aço no concreto velho com objetivo de aliviar os esforços no plano 
da junta. 
 • A nata da superfície do concreto velho deve ser removida pelo processo de 
apicoamento, com objetivo de que a mesma se torne mais rugosa, oferecendo uma maior 
aderência para a camada seguinte a ser lançada. 
 • Os locais de maior solicitação da junta, que são os pontos de contato entre as 
camadas, são os mais suscetíveis a passagem da água ou qualquer outro fluído. Para esta 
situação, é indicado o uso de adesivo estrutural na face da camada que vai receber o concreto 
fresco, de modo a aumentar a estanqueidade e impermeabilidade. 
A Figura 6 mostra um exemplo de execução correta e incorreta de juntas localizadas 
em suportes inclinados. 
 
Figura 6 - Junta de concretagem. 
 
Fonte: THOMAZ, 1989. 
 
A cura do concreto é um processo que recebe atenção especial. Este procedimento 
pode ser realizado de várias maneiras tais como: molhagem de formas em caso de pilares, 
irrigação de superfícies, cobrimento da superfície com material que a mantenha com umidade 
desejada, películas de cura a vapor e outros. Consiste em evitar a evaporação da água sem que 
as reações de hidratação do cimento tenham sido realizadas, controlando a umidade do local 
concretado. Se não for realizada de maneira adequada, a estrutura de concreto armado poderá 
sofrer danos. 
27 
 
Muitos profissionais de engenharia não atentam para a grande importância da cura do 
concreto. Os danos citados acima não são danos que irão interferir na estética da estrutura, 
mas muito mais do que isso, irão atuar de maneira a reduzir a resistência mecânica e 
durabilidade da mesma e consequentemente a vida útil. 
 Segundo Marcelli (2007), o procedimento da cura do concreto muitas vezes não é 
levado á sério e não recebe a devida importância e cuidados necessários, principalmente em 
obras de pequeno e médio porte. Há um agravamento referente a este problema quando a 
execução é realizada por empreiteiros com pouco conhecimento técnico e que já estão 
trabalhando há bastante tempo neste ramo e por isso acreditam que já aprenderam tudo o que 
é necessário, assim acabam não renovando e aprimorando suas técnicas, alegando que suas 
construções nunca sofreram danos. O que eles geralmente não sabem e não levam em conta 
por desconhecer esta parte mais científica, é que a cura do concreto se dá devido a uma reação 
química da água com o cimento. Uma perda de água por evaporação trará como consequência 
que esta reação não ocorra de maneira completa, levando assim a uma redução da resistência 
mecânica do concreto, o que pode acarretar a ocorrência de manifestações patológicas na 
estrutura. 
 
3.1.1.2 Inadequação de escoramentos e formas 
 
Deve-se tomar cuidado com a limpeza antes da concretagem, e reparar se alguma 
forma está com estanqueidade insuficiente para que não haja fuga da nata do cimento, 
deixando a mostra os agregados. 
 As formas que servem como delimitações do concreto e das barras de aço, devem ser 
executadasda maneira mais próxima possível da indicada no projeto e obedecer todas as 
medidas, assim como o nível e prumo dos elementos estruturais. A montagem deve ser feita 
corretamente, de maneira a conferir travamento para que no momento ou após o recebimento 
do concreto, as formas não mudem de formato devido ao peso que irão sofrer do mesmo, caso 
contrário poderão ocorrer mudanças pequenas na geometria ou até mesmo aberturas em vigas, 
pilares, lajes e qualquer outro elemento estrutural, originando problemas patológicos e 
elevando o custo da obra (TAKATA, 2009). 
 Segundo Marcelli (2007), além do fator que remete à segurança da estrutura, deve-se 
atentar para a necessidade de projetar e executar de maneira correta as formas, devido ao 
problema de que, quando formas e escoramentos são projetados ou executados 
incorretamente, acabam por afetar a questão econômica, adicionando valores extras no 
28 
 
orçamento final e acarretando prejuízos, pois geralmente implicam serviços adicionais para 
corrigir os danos, comprometendo a estética. 
 Mesmo havendo sucesso na concretagem e algum tempo depois, ainda existem 
cuidados a serem levados em conta para não ocorrerem danos na estrutura. O tempo de 
desforma e retirada de escoramento deve ser obedecido. Este tempo deve levar em conta 
vários fatores tais como tipo de cimento, tipo de cura e cálculo estrutural. Deve-se estar atento 
também à maneira de remover os escoramentos. Por exemplo, em casos de balanços, este 
elemento estrutural deve ter as escoras retiradas da ponta do balanço em direção ao engaste, 
caso contrário poderão ocorrer trincas. Este caso citado e outros têm como agente causador de 
danos no concreto armado, as formas e escoramentos deficientes. 
 A Figura 7 mostra uma laje que desabou devido à insuficiência de escoramentos. 
 
Figura 7 - Acidente com laje devido ao escoramento insuficiente. 
 
 3.1.1.3 Deficiência nas armaduras 
 
Em obras em que se faz uso do concreto armado, não é raro que ocorram falhas na 
disposição das barras de aço. Isso pode acontecer por uma má interpretação dos projetos, 
gerando uma inversão na posição das barras de aço em determinado elemento estrutural. A 
deficiência da ferragem pode vir diretamente do projeto, isentando os responsáveis pela 
execução da culpa por falta de quantidade ou disposição correta de aço, mas neste caso a 
culpa fica por conta do responsável técnico que calculou as armaduras ou que cometeu erros 
no momento em que foi passar para a planta a quantidade, detalhamento e medida da 
ferragem. 
 Mesmo que o projeto estrutural tenha sido realizado correto e obedecendo as normas 
da ABNT, e que também tenha sido interpretado de maneira correta, ainda pode-se ter 
problemas devido ao local das armaduras ser alterado durante a concretagem. Este problema é 
29 
 
comum em lajes que as barras de aço acabam sendo deslocadas pela passagem de 
funcionários, carrinhos de mão e outros, assim alterando as dimensões e posições originais da 
ferragem. 
 O cobrimento que as armaduras necessitam ter é outro fator que, se não for levado 
em conta, pode ser causa de deterioração. O valor do cobrimento deve obedecer a ABNT, 
caso contrário pode facilitar que ocorra o processo de corrosão das armaduras. O uso de 
espaçadores é indispensável neste caso. Os valores de ancoragem também devem obedecer 
ao que a norma dita, um comprimento menor que o necessário poderá causar o surgimento de 
fissuras (BOTELHO, 1996). 
 
3.1.1.4 Utilização Incorreta dos Materiais de Construção 
 
Alguns materiais, quando utilizados de maneira incorreta ou sem especificação, podem 
causar muitos danos em uma construção, trazendo com isso grandes prejuízos financeiros. 
Entre eles pode-se citar o concreto, o aço, e os aditivos. 
O fck consiste na Resistência característica do concreto à compressão. Tem 
importância fundamental na resistência mecânica da estrutura de concreto armado, sendo um 
dado que é especificado pelo responsável técnico do projeto estrutural. Em caso do valor do 
Fck da estrutura ser menor do que o de projeto poderão ocorrer danos, tanto maiores quanto 
maior for a diferença entre os valores. 
Outro material de extrema importância é o aço, utilizado na forma de barras nos 
elementos estruturais. Poderá gerar problemas como apenas trincas pequenas, ou até mesmo 
gerar o colapso de uma estrutura no qual o mesmo esteja em falta, ou tenha sido utilizado com 
bitolas menores das previstas em projeto, ou ainda se usado em posição incorreta na estrutura. 
 Quando se fala em materiais que podem dar origem à deterioração do concreto, os 
aditivos tem seu lugar de importância, eles têm como capacidade alterar importantes 
propriedades do concreto, objetivando reduzir os pontos fracos, aumentar a qualidade do 
mesmo e reduzir custos. Assim, se utilizados de maneira imprópria, poderão causar sérios 
riscos à resistência e durabilidade do concreto. 
 Uso de agregados reativos podem gerar reações expansivas com o cimento, de 
maneira a produzir trincas na estrutura e consequentemente redução da resistência mecânica 
da mesma (TAKATA, 2009). 
 
 
30 
 
3.1.1.5 Inexistência do controle de qualidade 
 
 A falta de controle de qualidade quando se trata de estruturas de concreto armado é um 
fator muito preponderante na ocorrência de patologias. Sendo o aço e o concreto os dois 
materiais responsáveis pela durabilidade e pela resistência do elemento estrutural, é logico 
que necessitem de um criterioso padrão de qualidade, tanto na produção quanto na execução 
de qualquer estrutura, para que sejam evitados o uso de concretos com Fck abaixo do 
estimado pelo calculista, e também que seja usado aço com menor bitola do que a estimada. 
“É uma questão fundamental, um ponto de máxima importância, a de que, de forma 
a se diminuir a possibilidade de deterioração precoce da estrutura, se tenha, durante 
toda a fase de execução da obra, a assistência de um engenheiro tecnologista e se 
preste total obediência ás Normas, no que diz respeito á composição e confecção do 
concreto” (THOMAZ 1989, p.34). 
 
Controlar a qualidade dos materiais utilizados em uma obra é um fator preponderante 
para que seja diminuída a possibilidade de deterioração precoce em uma estrutura e assim 
evitar prejuízos futuros. 
 
3.1.2 Falhas humanas durante a utilização 
 
As falhas humanas enquanto causas intrínsecas de patologias, se adequam em apenas 
um aspecto: a ausência de manutenção da estrutura em sim. Sendo esta manutenção, um 
conjunto de medidas previamente programadas, que objetivem manter a qualidade do 
elemento estrutural. 
 
3.1.3 Causas Naturais 
 
Consistem nas causas inerentes e próprias das características e propriedades do 
material concreto, e como o mesmo reage ao ambiente e aos esforços solicitantes a que é 
exigido durante a vida útil da estrutura. As causas naturais não tem ligação com falhas 
humanas ou de máquinas e equipamentos. 
 
3.1.3.1 Causas próprias á estrutura porosa do concreto 
 
 Segundo Fusco (2008), o concreto é um material poroso, e essa característica pode 
comprometer sua durabilidade devido ao ataque do meio ambiente, principalmente pelo gás 
31 
 
carbônico, gerando a carbonatação, e consequentemente o risco de corrosão da estrutura. 
Outros agentes que podem prejudicar o concreto são os produtos clorados utilizados como 
materiais de limpeza. Em especial o ácido muriático, que consiste em um dos mais nocivos, 
sendo um produto que em contato com as armaduras pode causar grandes danos. 
 Entende-se atualmente, que a maior preocupação com o concreto não é a resistênciamecânica em si, pois esta é atingida quando o traço é calculado de maneira correta e 
posteriormente executado, mas sim a porosidade do material. 
 Não é difícil entender que quanto mais permissivo for o concreto ao transporte da 
água, agentes agressivos e gases, a possibilidade de haver degradação no mesmo, assim como 
do aço ocorrerá de forma mais fácil. Também fica claro que a degradação está relacionada 
com dois fatores: porosidade do concreto e condições ambientais da superfície. Geralmente é 
muito difícil de lidar com a questão ambiental e alterá-la para uma condição menos poluente. 
A única saída neste ponto será reduzir a porosidade do concreto ao máximo. 
Neville (2013) afirma que para chegarmos a um concreto que possua baixa porosidade 
e seja pouco permeável deve-se estar atentos à relação água /cimento, para que esta seja baixa 
e densa, utilizando uma granulometria bem graduada. 
 
3.1.3.2 Causas químicas 
 
Existem diversas causas químicas de patologias em estruturas de concreto, que tem 
origem na própria composição do material, tais como; reação álcalis-agregado, presença de 
cloretos e elevação interna da temperatura do concreto. A seguir, as três causas citadas serão 
detalhadas. 
 Segundo Souza e Ripper (1998), para que ocorra uma boa aderência entre o cimento e 
os agregados, desenvolvem-se combinações químicas entre os mesmos e os componentes 
hidratados do cimento. Estas combinações são benéficas, pois contribuem para o aumento da 
resistência mecânica e homogeneidade do concreto, mas em contrapartida em alguns casos, 
podem ocorrer reações químicas expansivas, que acabam por anular a coesão do concreto. 
 A reação álcalis-agregado se dá entre a sílica reativa de alguns minerais utilizados 
como agregado e o Sódio e Potássio presentes no cimento, sendo necessária também a 
presença de umidade. 
 O grande problema desta patologia está no fato que ela possui caráter expansivo, 
acarretando deste modo fissuração, que por consequência aumenta a porosidade do concreto, 
deixando este mais suscetível à penetração de vários outros elementos nocivos geradores de 
32 
 
patologia. Também a resistência mecânica sofrerá uma redução significativa se as devidas 
medidas não forem tomadas. Pode-se notar também algumas vezes um gel resultante da 
reação que escorre das figuras (FUSCO, 2008). 
 A Figura 8 mostra como se dá o processo no qual há uma expansão do agregado 
quando este é reativo e mostra internamente como são as fissuras. 
 
 
 
Figura 8 - Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto. 
 
Fonte: SOUZA; RIPPER, 1998. 
 
 De acordo com Zamberlan (2013), a presença de cloretos no concreto pode gerar 
muitos incômodos. Estes podem ser encontrados em agregados extraídos de regiões que no 
passado foram marinhas, na água do mar, em aditivos aceleradores de pega, poluentes 
industriais ou a partir de produtos usados na limpeza que, tenham na constituição o ácido 
muriático. Podem acarretar a corrosão das armaduras de forma bastante agressiva. Vários são 
os parâmetros que influenciam a penetração deste agente no concreto, tais como a estrutura 
porosa do material, composição química, relação água /cimento, fissuração do concreto e PH 
do concreto. 
Os íons cloreto são um dos agentes mais nocivos para a corrosão das barras de aço, 
pois têm a capacidade de despassivar as armaduras mesmo em PH extremamente elevado. Os 
cloretos penetram nos poros do concreto por meio da difusão ou pela absorção capilar de 
33 
 
águas, que diluem a deposição do aerosol marinho a partir da superfície, contendo o íon na 
forma dissolvida e ao superarem, na solução dos poros, um certo limite em relação à 
concentração de hidroxilas, despassivam a superfície do aço e dão inicio ao processo 
corrosivo (FUSCO, 2008). 
 Neville (1997) afirma que o maior dano causado pelo ataque de cloretos é a corrosão 
do aço, que consequentemente afetará o concreto à sua volta. Os produtos que são gerados 
pela corrosão ocupam um espaço cerca de seis a sete vezes maior do que o aço originalmente 
ocupava. Isso se dá pela ocorrência da expansão do processo, que acaba gerando uma 
fissuração na estrutura. 
A presença de íons cloretos traz vários problemas à estrutura, como: 
• Cloretos levam o concreto a um endurecimento muito rápido em dias de elevadas 
temperaturas, podendo não dar tempo suficiente para o preenchimento total das formas. 
• Quando uma estrutura não obedece aos valores mínimos de cobrimento, há uma 
chance maior de corrosão. 
• Em caso de endurecimento acelerado, devido a isso o concreto poderá vir á sofrer 
retração e como consequência fissurações. 
• Elementos estruturais com cloretos e próximos a correntes elétricas podem causar 
corrosão eletrolítica. 
 As reações que ocorrem durante a hidratação são exotérmicas, ou seja, ocorre a 
liberação de calor. Diante disto, esta quantidade que é liberada de calor poderá causar danos 
quando peças de grandes dimensões forem concretadas, pelo fator de que no início da 
hidratação não há troca positiva de calor com o exterior, o que leva a um aquecimento e 
expansão da massa. Após isso ocorre o esfriamento da massa, gerando um gradiente térmico 
no qual pode gerar fissuração interna do concreto (SOUZA E RIPPER, 1998). 
 
3.1.3.3 Causas Físicas 
 
Como causas físicas agentes de deterioração das estruturas tem-sea variação da 
temperatura, insolação, vento e agua e tem atuação principalmente durante o período da cura 
no endurecimento do concreto, variando seus efeitos conforme a composição interna da 
estrutura de concreto armado. 
 
3.1.3.4 Causas Biológicas 
 
34 
 
 O ataque e consequente deterioração do concreto por microrganismos é um tipo de 
biodeterioração. Esta deterioração ocorre pelo motivo de que os microrganismos, em especial 
bactérias e fungos, agem de maneira a dissolver os componentes do cimento. 
A alta porosidade do concreto ou fissuras e trincas geradas por falhas permitem a 
entrada de raízes de plantas e até mesmo algas que se instalam e geram compostos nocivos ao 
concreto. 
Pereira (2012) classifica os danos causados pelos agentes biológicos em físicos e 
mecânicos, estéticos, químicos assimilatórios, e químicos não assimilatórios. 
• Os danos físicos e mecânicos se caracterizam por pressões causadas devido ao 
desenvolvimento dos microrganismos, que podem levar a estrutura à fissuração. Não há 
consumo do concreto. 
• Os danos estéticos consistem na mudança de cor e tonalidade da estrutura, não 
alteram a composição química e a funcionalidade do concreto. 
• Danos químicos assimilatórios, ocorrem quando os microrganismos consomem 
componentes do concreto e liberam ácidos agressivos como o sulfureto de cálcio. 
• Danos químicos não assimilatórios, são os que ocorrem devido ao metabolismo dos 
microrganismos que liberam compostos para o ambiente, que por sua vez reagem com os 
componentes do concreto decompondo seus minerais. 
 
3.2 Causas extrínsecas de manifestações patológicas em estruturas de concreto armado 
 
Souza e Ripper (1988) classificam as causas extrínsecas como sendo aquelas que 
ocorrem independentemente da estrutura em si, assim como da composição dos materiais 
como concreto e aço e de erros de execução. De maneira geral podem ser entendidas como os 
fatores que atacam a estrutura de fora para dentro durante a concepção e vida útil da estrutura. 
A Figura 9 lista as principais causas extrínsecas. 
 
35 
 
 
 
Figura 9 - Causas extrínsecas das manifestações patológicas. 
 
Fonte: SOUZA: RIPPER, 1998. 
 
3.2.1 Falhas humanas durante o projeto 
 
 O projeto de uma estrutura de concretoarmado possui vários fatores que podem, ou 
não levar o mesmo ao sucesso desejado. Dentre estes fatores que possuem influência direta na 
qualidade do elemento estrutural estão: má avaliação das cargas, inadequação ao ambiente, 
incorreção na interação solo-estrutura e incorreção na consideração de juntas de dilatação. A 
seguir estes fatores serão detalhados. 
 
3.2.1.1 Má avaliação das cargas 
 
 As cargas em uma construção qualquer devem ser avaliadas corretamente a partir de 
Normas que regulamentam o valor que o engenheiro calculista irá utilizar no projeto para 
36 
 
dimensionar as estruturas. Caso contrário, poderão ocasionar patologias nas estruturas de 
concreto armado. São divididas em gravitacionais, climáticas e acidentais. 
 Podem ser cargas gravitacionais permanentes aquelas que correspondem ao peso 
próprio das estruturas somados ao peso da alvenaria, pisos e revestimentos. Também podem 
ser gravitacionais variáveis, como aquelas que consistem em cargas que variam com o tempo, 
por exemplo, caixas d’agua. 
 Cargas climáticas geralmente são vento, neve e ondas. As correspondentes ao vento 
são as que recebem maior atenção no Brasil, devendo ser consideradas juntamente ao peso 
próprio e sobrecarga nas combinações para chegar aos momentos máximos para que assim o 
engenheiro calculista dimensione a estrutura. Cargas de ondas agem e devem ser consideradas 
em pilares de pontes devido à correnteza dos rios, e cargas devido à neve são desconsideradas 
no Brasil. 
 Cargas acidentais são aquelas que em geral são consideradas em situações de risco, 
por exemplo, choques de aeronaves em prédios altos, fundações calculadas para resistir ao 
máximo à ocorrência de abalos sísmicos, viadutos calculados para resistir ao choque de 
veículos. 
 
3.2.1.2 Inadequação ao ambiente 
 
 A inadequação ao ambiente se refere a casos de estruturas em que o projeto é realizado 
de maneira correta e estruturalmente não possui falhas ou estas são insuficientes para afetar a 
resistência mecânica, mas devido a pouca atenção à proteção que possuem contra o meio, 
acabam por ter sua durabilidade comprometida. 
 A Figura 10 mostra um exemplo de uma estrutura qualquer, que submetida à ação 
constante da água, poderá vir a sofrer danos, dependendo da agressividade do qual o ambiente 
está localizado. O modo correto mostra que pelo simples uso de uma pingadeira, este 
problema pode vir á ser evitado. 
 
37 
 
 
 
Figura 10 - Estrutura inadequada ao ambiente. 
 
Fonte: SOUZA; RIPPER, 1998. 
 
 
3.2.1.3 Incorreção na interação solo-estrutura 
 
 É de fundamental importância que os responsáveis técnicos pelas fundações de 
estruturas de concreto armado entendam e estudem as interações que as mesmas terão com o 
solo, pois dessa maneira somente a interação entre o solo-fundação poderá ser entendida. 
 Anteriormente as fundações eram calculadas como sendo apoiadas em vínculos 
indeslocáveis, sendo desconsiderada a deslocabilidade do solo, porém muitas vezes o 
resultado acaba por ser muito distante da realidade física. Esta análise de interação solo-
estrutura é de fundamental importância para um entendimento de como os solos reagem 
diante dos carregamentos. A Figura 11 mostra duas sapatas com dimensões diferentes 
descarregando o mesmo valor de carga sobre o solo, a de área maior gera um bulbo de tensões 
que vai até a camada de solo mais abaixo, assim podendo provocar recalque diferencial e 
consequentemente danos se esta camada for de má qualidade. Acerca disto, fica provada a 
importância de uma análise do comportamento do solo diante de uma fundação com a mesma 
carga, mas com dimensionamentos distintos, uma pode sofrer danos por atingir um solo mais 
compressível e a outra permanecer estável (SOUZA E RIPPER, 1998). 
 
 
38 
 
 
 
Figura 11 - Bulbo de tensões. 
 
Fonte: SOUZA; RIPPER 1998. 
 
3.2.1.4 Incorreção na consideração de juntas de dilatação 
 
Segundo Thomaz (1989), os elementos estruturais que compõem uma construção estão 
expostos à variação de temperatura tanto sazonais como diárias, o que leva a uma variação 
dimensional dos mesmos (dilatação ou contração), sendo muitas vezes restringidos por 
vínculos que os envolvem e por consequência geram tensões que podem provocar fissuração. 
 Diante deste problema devem ser executadas juntas de dilatação, que são elementos 
que consistem em uma separação entre as partes de uma estrutura para que estas possam 
movimentar-se sem haver transmissão de esforços de uma para outra, agindo como corpos 
isolados. Podemos citar como exemplos de construções onde são aplicadas estas juntas, 
prédios grandes, pontes, placas de pavimentação entre outros. 
 Em casos de ausência de juntas ou de uma má execução da mesma, provavelmente 
irão ocorrer problemas. Como já citado, em caso onde há a ausência provavelmente irão 
ocorrer fissurações, como também em casos de má execução como, por exemplo, permitir a 
entrada de elementos rígidos em meio à junta, ligando as duas partes que deveriam estar 
separadas. A Figura 12 mostra um pilar no qual houve falha no momento da concretagem, de 
maneira que o concreto em certa porção uniu os dois pilares de modo que com o passar do 
tempo e a ocorrência de variação volumétrica, inevitavelmente ocorreu uma fissuração. Neste 
39 
 
caso, outras anomalias que podem vir á ocorrer são os ataques por agentes nocivos, que 
poderão penetrar pela fissura e causar corrosões. 
 
Figura 12 - Falha em junta de dilatação. 
 
3.2.2 Falhas humanas durante a utilização 
 
Neste item são abordadas as causas que têm relação e responsabilidade direta humana, 
principalmente dos proprietários e utilizadores, que muitas vezes por desconhecimento ou 
negligência, acabam por prejudicar e aumentar a chance de ocorrência de manifestações 
patológicas nas estruturas por eles usadas. 
 
3.2.2.1 Sobrecargas exageradas 
 
 As sobrecargas são causadores de patologia quando o engenheiro calculista realiza o 
projeto de forma a obedecer aos valores indicados pelas normas vigentes, mas que durante a 
utilização da estrutura são acrescidas cargas que ultrapassam a que foi usada no projeto, vindo 
assim a gerar patologias. Em geral, isto ocorre em depósitos em que se armazenam 
equipamentos pesados. 
 
3.2.2.2 Alteração das condições do terreno de fundação 
 
 Segundo Souza e Ripper (1988), existem casos no qual as condições do terreno e da 
fundação são modificadas sem haver um cuidado com as construções já existentes, de modo a 
alterar as condições de estabilidade das estruturas e do terreno. Pode-se citar como 
40 
 
modificações, o rebaixamento do lençol freático e execução de obras na proximidade de uma 
já existente. 
 A Figura 13 mostra que, quando duas construções são construídas próximas, os bulbos 
de pressão acabam por ocupar a mesma região do solo em certa parte, enfraquecendo esta 
região e podendo gerar recalques diferenciais nas duas estruturas. 
 
 
 
Figura 13 - Bulbos sobrepostos. 
 
Fonte: MILITITSKY, CONSOLI e SCHNAID, 2008 (modificado). 
 
 Ao se executar uma construção com o nível d’água próximo à superfície, pode-se 
solucionar este problema realizando o rebaixamento do lençol freático, assim permitindo que 
as escavações necessárias sejam realizadas. Toda e qualquer obra que adote este 
procedimento, requer a presença de um engenheiro desta área, pois qualquer falha poderá 
causar grandes danos em estruturas localizadas próximas ao terreno que sofrerá orebaixamento. 
 Segundo Marcelli (2007), o que ocorre devido ao bombeamento da água, é uma redução 
da pressão neutra, o que resulta em um aumento da pressão efetiva, causando o adensamento 
do solo e consequentes recalques na fundação da estrutura. Dessa maneira, dependendo da 
magnitude dos recalques, poderão ocorrer pequenas fissuras ou até mesmo levar a construção 
vizinha ao colapso. 
 A Figura 14 mostra a fundação sofrendo um deslocamento devido ao recalque e as 
trincas que podem vir a ocorrer. 
41 
 
 
Figura 14 - Recalques gerados pelo rebaixamento do lençol freático. 
 
Fonte: MARCELLI, 2007. 
 
 
3.2.3 Ações mecânicas 
 
Dentro das ações mecânicas serão consideradas as causas que incidem diretamente na 
resistência da estrutura de concreto armado. A seguir serão apresentados os choques de 
veículos e ações imprevisíveis como causas geradoras de patologias. 
 
3.2.3.1 Choques de veículos 
 
 Choques de veículos podem ser causadores ou agravantes de manifestações 
patológicas em estruturas de concreto armado, reduzindo drasticamente a resistência mecânica 
e podendo levar ao colapso. Como exemplo, podem-se citar pilares e guardas de pontes 
atingidas por automóveis, pilares de pontes atingidas por embarcações em geral. A Figura 15 
mostra o pilar de um estacionamento sujeito a choques de veículos e a Figura 16 mostra um 
guarda-rodas com o mesmo problema. 
 
42 
 
 
Figura 15 - Pilar sujeito á choques de veículos. 
 
Fonte: SANTOS, 2014. 
 
 
Figura 16 - Guarda-rodas sujeito á choques de veículos. 
 
Fonte: SANTOS, 2014. 
 
3.2.3.2 Acidentes (ações imprevisíveis) 
 
 Consistem em ações no qual a estrutura sofre de maneira imprevisível. Geralmente são 
solicitações bruscas, como inundações, sismos, incêndios, choques de veículos inesperados. 
 Atualmente no Brasil, devido a incidentes recentes e com perda de vidas humanas, o 
mais discutido são os incêndios. Estes têm como fatores que influenciam a intensidade e 
extensão, os materiais, que dependendo da sua composição tem mais ou menos 
combustibilidade em presença do fogo. Também deve ser considerado fator de influência, as 
correntes de ar que penetram pelas janelas, poços de elevador e qualquer outro vão, sendo que 
estas ajudam na propagação do fogo. Por último, mas não menos importante, a água, que é 
utilizada para combater o incêndio de modo a esfriar os elementos estruturais atingidos. O 
43 
 
efeito pode ser negativo devido ao fato da estrutura absorver calor e se dilatar e a água por sua 
vez causa resfriamento e contrações repentinas, podendo levar a danos graves. 
 Segundo Cánovas (1988), as mudanças que ocorrem no concreto durante o incêndio 
vão se dando com aumento da temperatura. Ao chegar a 100°C, a água capilar contida no 
interior do concreto começa a evaporar, entre 200°C e 300°C é totalmente evaporada. Entre 
300°C e 400°C ocorre a perda do gel do cimento e consequentemente aparecem as primeiras 
fissuras. Aos 600°C aqueles agregados que não possuem o mesmo coeficiente de dilatação 
térmica sofrem expansão e com diferentes intensidades, assim gerando desagregação do 
concreto. 
 Segundo Marcelli (2010, p. 214) “Quando se atinge temperaturas de 900°C, o cimento 
se encontra em risco de destruição total”. 
 A tabela 1 mostra a redução da resistência do material concreto diante de um aumento 
da temperatura. 
 
 
Tabela 1 – Resistência do concreto diante da elevação de temperatura. 
 
Fonte: MARCELLI, 2007. 
 
 O aço é outro material que deve ser analisado quando submetido a fogo. Este material 
resiste bem até 350°C, após isso há uma queda brusca em sua resistência até a ruptura como 
mostra a Figura 17. 
 
 
44 
 
 
 
Figura 17 - Variação da resistência do aço com a elevação da temperatura. 
 
Fonte: MARCELLI, 2007. 
 
 Existem ainda outros dois importantes fatores que devem ser levados em conta quando 
trata-se do aço diante de incêndios, a dilatação térmica e o cobrimento. Este primeiro é devido 
à diferença entre o coeficiente de dilatação térmica do concreto e do aço, podendo levar à 
ocorrência de trincas longitudinais. 
 O cobrimento confere certa proteção ao aço contra o calor do fogo, se o mesmo for 
insuficiente, o concreto acaba por trincar e permite que o aço seja atingido em menos tempo. 
 
“Cobrimentos de 3 cm dão proteção a armadura por um período inferior a duas 
horas, porém 5 cm de proteção já são suficientes para garantir uma proteção de 3 a 4 
horas. As argamassas mistas de cimento, areia e cal, normalmente usadas em 
revestimentos, não tem se mostrado eficientes como proteção, por se degradarem 
com as temperaturas normalmente atingidas durante o incêndio”(THOMAZ 1989, 
p.34). 
 
 Nos incêndios geralmente são distinguidas três fases: a inicial, no qual gradualmente a 
temperatura sobe. A segunda fase, que é conhecida como “flash over”, no qual há a maior 
intensidade do fogo possível. Na terceira fase ocorre a redução gradual, até a extinção do 
fogo, pois os comburentes já foram queimados. 
Segundo Souza e Ripper (1998, p.51), “o instante mais crítico para a estrutura ocorre 
entre a primeira e a segunda fase, que é quando a temperatura se eleva de forma brusca, 
atingindo valores entre 1250°C e 1300°C”. 
 A Figura 18 mostra como o calor se comporta durante as três fases e a duração 
correspondente a cada uma delas. 
45 
 
 
 
Figura 18 - Fases do calor em incêndios. 
 
Fonte: MARCELLI, 2007. 
 
3.2.4 Ações físicas 
 
 Considera-se como principais ações físicas, que originam a degradação de estruturas, 
as variações de temperatura, incidência direta do sol e ação da água. 
 A variação de temperatura atua como fator gerador de manifestações patológicas 
quando não se dá atenção aos danos que ela pode levar a um elemento estrutural. 
 Segundo Thomaz (1989), todo e qualquer material utilizado em uma construção estará 
sujeito á dilatações e contrações devido à variação da temperatura. A intensidade desta 
variação, que qualquer elemento estrutural sofrerá varia, de material para material, podendo-
se considerar, com algumas exceções, que as movimentações sofridas são quase sempre iguais 
em todas as direções. 
O engenheiro calculista deverá estar atento a este fato e projetar quando e se preciso 
juntas de dilatação para evitar o aparecimento de trincas nos elementos estruturais. Outro 
ponto que merece atenção quando se refere à temperatura, são as diferenças de temperatura 
entre uma face e outra. Por exemplo, em uma laje de cobertura ou laje de reservatórios, que 
sofrem forte incidência solar em sua porção exterior, acabam sofrendo um gradiente térmico, 
ou seja, as faces de fora e dentro tem diferentes temperaturas. Em consequência disto, 
sofrerão dilatações diferentes, o que poderá resultar em trincas. 
 
46 
 
3.2.5 Ações químicas 
 
Os agentes químicos enquanto considerados causadores de degradação extrínsecos, 
agem na vida útil da estrutura e atuam de modo semelhante enquanto agentes intrínsecos. 
Pode-se citar como alguns agressores: ar e gases, águas agressivas, águas puras, reações com 
ácidos e sais, reações com sulfatos e o gás carbônico quando traz o problema da carbonatação. 
O grande número de automóveis e indústrias, principalmente em centros urbanos, 
acarretam diversos problemas à sociedade. A construção civil não fica de fora deste 
panorama, sendo afetada devido à imensa quantidade de gases liberados nas reações de 
combustão. Entre estes gases que são