Patologias nas Construções aula 3 ambientes marítimos (1)

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Patologias das Construções
Tema: Ambiente Marítimo 
Prof° Abrão C. Merij 
Um antigo forte marítimo construído no século XIX em Portsmouth, Inglaterra, originalmente tinha a função de defender os britânicos dos ataques franceses, comandados por Napoleão III. Porém, décadas e décadas depois de ser abandonado, o Spitbank Fort agora é um hotel de luxo.
Localizado há muitos metros da costa da Inglaterra, o hotel é uma espécie de ilha particular, com vista panorâmica para o mar. As acomodações contam com oito suítes luxuosas, além de diversos espaços para relaxar e entreter-se – SPA, sala de recreação, piscina exterior aquecida, bar e uma área de fogueira ao ar livre.
Introdução
O ambiente marítimo possuí uma série de características que o torna um dos mais agressivos para as estruturas da construção civil. Os múltiplos agentes agressivos existentes, quer de origem física, química ou biológica, e a sua interligação fazem deste tipo de ambiente uma ameaça para qualquer material. 
Introdução
Mecanismo de ataque químico sofrido pelos cimentos com a água do mar 
Estudos sobre o comportamento a longo prazo de argamassas e concretos sujeitos à água do mar, revelaram que esses materiais são vulneráveis a ataques dos componentes da água do mar. No entanto, os materiais mais compactos, com misturas mais ricas em cimento mostram um bom comportamento ao contrário das misturas mais pobres que sofreram uma deterioração significativa. 
Assim concluímos que a durabilidade de concretos e argamassas em contato com a água do mar é mais influenciada pela permeabilidade do que pela composição do cimento. 
Os concretos mais permeáveis podem assim deteriorar-se através de ataques químicos resultantes do contato com os componentes da água do mar. Contudo, o problema mais grave dos ambientes marítimos é a corrosão das armaduras.
No início do século XX, após o estudo da degradação das estacas do cais do porto de Los Angeles, concluiu que as deteriorações observadas, na zona da maré, eram consequência da corrosão das armaduras. 
O calor, característico de alguns ambientes marítimos, é um catalisador da corrosão das armaduras, exemplo disso é o comportamento das estruturas de concreto armado localizadas no Oriente Médio. Ao analisar as estruturas situadas na costa da região do Golfo conclui-se que grande parte das estruturas estavam deterioradas graças à corrosão das armaduras e que esta deterioração ocorria 3 a 10 anos após a construção das obras. 
Outro exemplo desse fenômeno é um canal com 40km localizado na Arábia Saudita, depois de quase 3 anos após a sua construção, a estrutura já possuía uma forte deterioração por corrosão das armaduras, existindo alguns vergalhões corroídos em mais de 25% da sua secção. Em 1986, um túnel construído no Dubai com 11 anos de vida útil, teve que ser todo reparado, custando esta operação mais do dobro do custo de construção.
As estruturas de concreto armado são constituídas por armaduras e produtos da pasta de cimento hidratada, porém se algumas substâncias agressivas penetrarem para o interior do concreto irá corroer as armaduras. Isto faz da impermeabilidade a característica mais importante para a durabilidade do concreto. 
O concreto armado, apresentando requisitos de qualidade adequados, é um material com uma ótima durabilidadel aos agentes agressivos do ambiente marítimo. 
Um exemplo é a utilização do concreto armado em estruturas projetadas para uma vida útil superior a 100 anos como plataformas de petróleo, túneis e pontes.
A Plataforma flutuante de petróleo Troll, localizada no Mar do Norte é a maior plataforma de petróleo do mundo e foi construída em concreto armado. Inaugurada em 1995, utilizou 245.000 m3 cúbicos de concreto e 100.000 t de aço. 
Fig. 1 - Estrutura em concreto armado localizada no Mar Norte 
Caracterização do Ambiente
O ambiente marítimo é considerado o ambiente que abrange as áreas influenciadas pela proximidade ao oceano, incluindo as zonas costeiras.
O ambiente marítimo pode ser caracterizado por:
Composição química da água do mar; 
Temperatura da água; 
Altura das ondas; 
Marés; 
Nevoeiro marítimo 
Este pode também ser divido em 4 zonas distintas, dependendo da posição relativa ao nível médio da água do mar, ou seja: 
Zona atmosférica marítima; 
Zona de rebentação; 
Zona entre marés; 
Zona submersa. 
Caracterização do Ambiente
Diferentes Exposições Marítimas
Composição Química da Água do Mar 
Grande parte da hostilidade dos ambientes marítimos nas estruturas da construção civil deve-se à imensa quantidade de sais dissolvidos na água do mar gerando inúmeros mecanismos de deterioração principalmente para as estruturas de concreto armado. 
Composição Química da Água do Mar 
A salinidade nos oceanos ronda em média os 35g/L. As diferenças de salinidade devem-se principalmente à dinâmica entre a evaporação e a precipitação. As regiões tropicais, onde a evaporação é elevada, possuem os maiores valores de salinidade, por sua vez os valores inferiores verificam-se nas zonas temperadas. Nas regiões costeiras a salinidade é mais oscilante indo de 0 g/L até 58,5 g/L em zonas como o Mar Vermelho.
Composição Química da Água do Mar 
g/l)
Cl-
S04 2-
Ca 2+
Mg 2+
Na+
K+
AtlânticoNorte
17.8
2.5
0.4
1.5
11.0
0.3
Atlântico Sul
20.5
2.9
0.4
1.3
11.4
0.5
Média Mundial
19.4
2.7
0.4
1.3
10.9
0,4
A água do mar é por norma constituída por 27g/L de cloreto de sódio (NaCl), 3.2 g/L de cloreto de magnésio (MgCl2), 2.2g/L de sulfato de magnésio (MgSO4) e 1.3 g/L de sulfato de cálcio (CaSO4). 
Os sais de magnésio são os mais nocivos para produtos hidratados da pasta de cimento, enquanto os cloretos são os mais nocivos na corrosão de armaduras. O oxigênio, que se encontra mais concentrado nos primeiros 20 m de coluna de água, é bastante importante no processo de corrosão de armaduras. A solubilidade do dióxido de carbono atinge por vezes valores mais elevados, conseguindo baixar o pH da água para valores inferiores a 7 agravando a decomposição de produtos hidratados da pasta de cimento
Temperatura da Água
A temperatura da água do mar também possui um forte impacto em processos de degradação. Embora a ação dos sulfatos seja mais prejudicial a temperaturas inferiores, regra geral, o calor funciona como um fator de agravamento, visto constituir uma fonte de energia que acelera o início e a progressão dos mecanismos de deterioração. 
A temperatura da água perto da superfície varia entre um mínimo de -2ºC (ponto de congelação da água) e um máximo de 30 °C. A temperatura decresce rapidamente à medida que a profundidade aumenta, atingindo um valor estável de cerca de 2 a 5 °C a profundidades entre os 100 e os 1000 m. 
Temperatura da Água
As condições de temperatura em ambientes marítimos podem ser divididas em quatro níveis distintos: 
Frio, com temperaturas de congelamento da água; 
Temperado, com temperaturas anuais médias na volta dos 10-20 °C, chuvas moderadas e raramente com temperaturas de congelamento da água; 
Quente e seco, como os climas dos desertos com temperaturas de verão superiores a 45ºC e pouca chuva; 
Quente e úmido, como os climas tropicais com temperaturas médias anuais não superiores a 30ºC. 
Temperatura da Água
Influência das diferentes zonas climáticas e de maré sobre o desempenho das estruturas marítimas 
Altura das Ondas
A generalidade das ondas marítimas são consideradas ondas superficiais e progressivas. Superficiais, por se deslocarem ao longo da superfície marítima, superfície que separa o meio atmosférico do meio hídrico, e progressivas por se moverem na direção da superfície terrestre. 
Altura das Ondas
Nevoeiro Marítimo
Quando as ondas rebentam contra uma estrutura ou contra a linha da costa, a água do mar é lançada ao ar e projetada pelo vento. Ventos fortes podem lançar a água do mar com suas partículas de sal para longas distâncias. A concentração de sal no ar éinfluenciada por fatores como o vento e a evaporação, sendo mais baixa nos portos e zonas costeiras do que sobre o mar.
Nevoeiro Marítimo
A distância que as partículas salinas podem percorrer depende do tamanho destas partículas, da velocidade e direção do vento. Normalmente, o teor de salinidade atmosférica decresce de uma forma bastante rápida com a distância à linha da costa, no entanto, em regiões secas, onde a precipitação é rara, as partículas mais finas de sal podem viajar várias centenas de quilômetros.
Nevoeiro Marítimo
Zonas de Exposição
A intensidade de deterioração das ações agressivas existentes no ambiente marítimo depende das zonas de exposição a que as estruturas estão sujeitas. A Figura a seguir apresenta um exemplo com os vários mecanismos de deterioração de uma estrutura em concreto armado consoante a zona de exposição. 
Zonas de Exposição
Zona Atmosférica
O concreto localizado na zona atmosférica, embora não possua contato direto com a água do mar, encontra-se sujeito à ação dos sais através dos borrifos transportados pelo vento com origem na zona de rebentação. 
O principal mecanismo de deterioração nesta zona de exposição, é a corrosão das armaduras por ação dos cloretos que são transportados pelo ar. 
Zona de Rebentação
Na zona de rebentação, o concreto está sujeito a ciclos de molhagem e secagem pela água do mar, sendo esta situação um aumento na velocidade do mecanismo de corrosão das armaduras devido às constantes diferenças de temperatura e umidade. 
No caso da água do mar transportar materiais sólidos, poderá ocorrer a erosão do concreto, tornando a superfície deste material mais vulnerável, reduzindo a camada de recobrimento. 
Zona entre Marés
A zona entre marés é também uma zona sujeita aos ciclos de molhagem e secagem uma vez que existe alternância entre preia -mar e baixa-mar. Visto que durante grande parte do dia o concreto está submerso.
 Este motivo, faz atenuar a corrosão das armaduras mas por outro lado, cria condições para o desenvolvimento do ataque químico e biológico do concreto. 
Zona Submersa
Na zona submersa, o concreto encontra-se, com baixo oxigênio, e por este motivo o mecanismo da corrosão é desprezado. Embora exista um nível de cloretos suficiente para que ocorra a corrosão, o baixo teor de oxigênio impossibilita este fenômeno. 
Nestas circunstâncias, as grandes causas da deterioração das estruturas são os ataques químicos ao concreto, causados principalmente por íons de magnésio ou sulfato e os ataques biológicos causados por microrganismos.
Outros Fatores de Degradação
A umidade relativa mais favorável ao fenômeno da corrosão está situada entre os 70 e 80%. Quando atinge valores superiores a 80% a difusão de oxigênio no concreto é reduzido. Para valores de umidade inferiores a 60% provavelmente não se verificará corrosão. O mesmo sucede para valores próximos de 100%, situação em que o concreto se encontra saturado. 
Degradação de Estruturas
O primeiro passo a dar na intervenção de uma estrutura, com o objetivo de conhecer o seu estado e definir qual o nível de intervenção, é a sua inspeção visual. Antes de se efetuar esta inspeção, devem-se conhecer os processos patológicos caraterísticos dos materiais. Por sua vez, para estudar os processos patológicos do material deve-se conhecer previamente as suas caraterísticas. 
Estruturas de Concreto Armado
O maior conhecimento sobre o comportamento e composição do concreto bem como dos seus constituintes permitiram a progressiva diminuição de secções e de espessuras de recobrimento. Isto fez com que as construções mais recentes se tornem mais suscetíveis a danos relacionados com a proteção das armaduras como a corrosão. 
Estruturas de Concreto Armado
Surge assim dois aspetos importantes: 
 Durabilidade: propriedade que uma estrutura possuí quando conserva os requisitos de projeto, em termos de segurança, de funcionalidade e de estética, sem custos adicionais de manutenção; 
 Desempenho: capacidade em satisfazer os fins para que foi projetada, sob o ponto de vista de segurança, funcionalidade e aspeto geral. 
Vantagens do Concreto Armado como Material Estrutural
O concreto armado tem um campo de aplicação vastíssimo apresentando as seguintes vantagens: 
Flexibilidade e trabalhabilidade: utilizado em funções estruturais ou arquitetônicas;
Economia: economia de materiais, de custos de execução e de manutenção; 
Resistência: ao fogo, a esforços de tração e de compressão; 
Rigidez e durabilidade; 
Tradição: facilidade em encontrar os materiais constituintes e mão-de-obra habilitada 
Desvantagens do Concreto Armado como Material Estrutural
Baixo índice de resistência por unidade de volume, obrigando a estruturas de grandes dimensões; 
Elevado peso específico; 
Mau comportamento térmico; 
Heterogeneidade: envolvendo muitos materiais na sua produção 
Fatores de Degradação do Concreto Armado
A origem dos problemas estruturais está relacionada com a falta de capacidade de resistência das estruturas, como por exemplo: 
Deformação excessiva; 
Falta de durabilidade das construções; 
Acabamentos defeituosos (ausência de especificação); 
Ausência de proteção contra agentes agressivos; 
Falta de manutenção durante o período útil da estrutura.
Fatores de Degradação do Concreto Armado
Estudos realizados na Espanha pela Universidade Politécnica de Madrid constataram que a fase de concepção e projeto das estruturas do concreto armado é a responsável pela falta de durabilidade e desempenho da estrutura. Este estudo revelou também que as patologias ocorrem sobretudo em vigas e lajes sendo 60% destas patologias fissuras. 
Fatores de Degradação do Concreto Armado
Fig. Localização dos danos em elementos do concreto 
Fatores de Degradação do Concreto Armado
As fissuras são, por norma, as primeiras a manifestarem-se, logo nos primeiros anos de serviço da estrutura. 
Por outro lado, a corrosão demora cerca de 10 anos a surgir dependendo sempre da localização do edifício. 
Os principais fatores de degradação das estruturas do concreto armado estão esquematizados a seguir. 
Fatores de Degradação do Concreto Armado
Origem das patologias das estruturas do concreto armado
Deterioração do Concreto
 Processos Mecânicos 
O processo mecânico de deterioração mais comum no concreto é a fissuração que ocorre quando a resistência à tração deste material é excedida. As fendas podem ocorrer na fase de endurecimento, compactação, proteção ou cura do concreto
Deterioração do Concreto
Processos Físicos 
Os principais processos físicos de deterioração do concreto são: 
Ciclos de gelo/degelo; 
Erosão por abrasão e por cativação: característica de elementos estruturais que estejam parcialmente submersos, sujeitos a grande velocidade de água; 
Ações térmicas: associado a variações bruscas de temperatura, em que a temperatura superficial do elemento se ajusta rapidamente à temperatura ambiente e a temperatura no seu interior se ajusta lentamente. 
Deterioração do Concreto
Processos Químicos 
Os processos químicos de degradação do concreto são originados, em geral, por substâncias agressivas oriundas do meio ambiente, que são transportadas para o interior do concreto em direção às substâncias com as quais reagem.
Deterioração do Concreto
Processos Biológicos 
Os principais processos biológicos na deterioração do concreto encontram-se relacionados com os seguintes fatores: 
Desenvolvimento de musgos, raízes de plantas que penetram através de fendas e pontos fracos do concreto; 
Retenção de água à superfície do concreto; 
Formação de ácido húmico; 
Sistemas de águas residuais (ácido sulfúrico). 
Deterioração do Concreto
A presença de aberturas, como fendas, pode, por ação de agentes bacteriológicos como musgos provocar a sua deterioração. 
 A formação de ácido húmico, um ácido responsável por atacar a pasta de cimento, deve-se ao desenvolvimento de microrganismos nos elementos do concreto. 
Corrosãono Concreto Armado
O concreto com a sua forte alcalinidade (pH>12,5) é um ótimo meio de proteção destas armaduras, devido a um fenômeno denominado “passivação”. É formada uma película passivante de óxidos de ferro na superfície do aço. A despassivação do aço, ou seja, a destruição da película passivante, pode ter origem através de dois fenômenos: 
Decréscimo do pH (abaixo de 8 a 9,5), ou seja, redução da alcalinidade do concreto, por ação da carbonatação; 
Penetração de agentes despassivantes, sobretudo íons de cloreto, no concreto de recobrimento até junto das armaduras, em quantidades suficientes para provocar a ruptura da película passivante. 
Corrosão no Concreto Armado
Os dois fenômenos mais importantes que intervém na despassivação das armaduras são a carbonatação do concreto e a penetração de cloretos. A carbonatação consiste na reação do dióxido de carbono do ar que penetra através dos poros do concreto, com os compostos de cálcio do concreto, sobretudo o hidróxido de cálcio.
 É um fenômeno inevitável mas tanto mais lento quanto maior for a densidade do concreto e depende do teor de umidade.
Corrosão no Concreto Armado
A duração do período de iniciação está relacionada com a agressividade ambiental e com as características intrínsecas do concreto, visto que a concentração crítica de cloretos (concentração a partir da qual ocorre a despassivação das armaduras) varia não só com o tipo de concreto mas também com as condições de exposição e de agressividade do meio ambiente.
 
Corrosão no Concreto Armado
A corrosão das armaduras pode ocorrer de três formas, ilustradas pela Figura: 
 Localizada; 
Generalizada; 
Sob tensão (localizada). 
Corrosão no Concreto Armado
A corrosão localizada, é causada sobretudo pela presença de cloretos que provocam “picadas” no aço, visto que a película passiva desaparece apenas em pequenas superfícies. 
Ciclovia Tim Maia: estudo sobre ondas se refere apenas aos pilares
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RIO - O projeto básico da Ciclovia Tim maia previu o impacto de ondas de até cinco metros sobre os pilares da estrutura, conforme relatórios enviados ao Tribunal de Contas do Município (TCM). O cálculo consta em documento da Geo-Rio e aponta que a velocidade da água poderia alcançar 65 quilômetros por hora. Os técnicos fazem referência a dados de estudo da Praia de Ipojuca, em Pernambuco.
 
O que o projeto não previu foi que essas ondas, ao se chocarem com o costão da Niemeyer, ganhariam energia e alcançariam, com força muito maior, a pista, 25 metros acima. A falta de previsão desse fenômeno tão comum àquela região pode ter sido fatal. O documento observa que “a sustentação vertical das estruturas é assegurada por pilares encabeçados por uma travessa que recebe os vãos simplesmente apoiados”.
Para o professor da Uerj Albino Joaquim Cunha, faltou no projeto o cálculo do impacto da água sobre o costão, criando força de baixo para cima.
— As cargas de água deveriam ser passadas para um engenheiro calculista, que iria chegar à conclusão sobre se a força de baixo para cima é maior que o peso do tabuleiro. Em caso afirmativo, deveria prever, então, uma ancoragem, ou seja, uma amarração no local — explicou Albino. — Eles (os engenheiros responsáveis) podem até ter feito esse cálculo, mas talvez tenham chegado à conclusão de que a onda era menor e não chegaria ali — completou.
Para o engenheiro de estruturas Manoel Lapa, mesmo que o projeto básico não previsse esses cálculos, o projeto de execução da obra teria que analisar esse impacto:
— Ao bater no costão, a água absorve a energia e sobe, alcançando força e altura muito maiores. Isso é um ponto importante e precisa ser mencionado no memorial de cálculo — afirmou o engenheiro que coordena a comissão do Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (Crea) que apura o acidente.
 
O trecho da Ciclovia Tim Maia na altura da Gruta da Imprensa caiu há uma semana, matando duas pessoas. O tabuleiro despencou depois que uma onda atingiu a estrutura, invadiu a Avenida Niemeyer e chegou a quebrar o para-brisas de um ônibus.
ONDAS NOS PILARES
Embora ainda não se tenha conhecimento sobre a memória de cálculo do projeto realizado pelo consórcio Contemat-Concrejato, partes do projeto executivo revelam que a empresa chegou a prever a força das ondas nos pilares de sustentação. Em várias plantas, os técnicos fazem referência à classe de “agressividade ambiental 3 - Forte”. Segundo especialistas, a classificação da força da natureza para efeito de cálculos de projeto vai até 4.
O jornal teve acesso ao documento e o submeteu a especialistas. Com base no cadastro técnico da ciclovia, que leva em consideração o projeto executivo, a chamada carga de multidão calculada foi de 5 kilonewtons (~500 Kg) por metro quadrado, que indica a sobrecarga que a estrutura pode suportar.
 Segundo Manoel Lapa, a carga prevista foi considerável:— Se a ciclovia estivesse em outro lugar, seria bem mais resistente, por exemplo, que as passarelas das vias expressas.
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Ainda de acordo com Lapa, o projeto executivo não previu a ancoragem (fixação) entre o tabuleiro e os pilares. No entanto, no orçamento da obra, foi previsto o uso de barras Gewi, estruturas normalmente utilizadas em processos de ancoragem. Essas barras, segundo o projeto executivo, foram empregadas apenas para ancorar os pilares na rocha.
O especialista Albino Joaquim Cunha também analisou o documento e percebeu que não há menção ao levantamento do tabuleiro por ação da força do mar.
— Não há referência a qualquer dispositivo para evitar o levantamento da pista por ação de onda, algo que poderia estar previsto, talvez, em outro trecho do projeto executivo — afirmou.
1. Porca Sextavada
2. Placa de Ancoragem FR
3. Porca Hexagonal
4. Placa de Ancoragem FC
5. Luva de Emenda
Fácil Execução
Elevadas solicitações exigem grandes concentrações de armadura, e por consequência dificultam a montagem e concretagem da estrutura. Utilizando o sistema GEWI®, a armadura se torna menos densa devido a eliminação dos transpasses e ganchos. Montagem e concretagem são facilitadas.
CREA CRITICA MODELO DE CONTRATAÇÃO DE OBRAS PÚBLICAS
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A comissão do Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (Crea) que investigará as causas da queda da ciclovia Tim Maia começou a trabalhar na quarta-feira, mas, pelo menos sobre um ponto, o presidente do Crea, Reynaldo Barros, não tem dúvida: a realização de projeto executivo pelo mesmo consórcio que executou a obra (Contemat-Concrejato), embora ancorada em legislação que ele considera “política”, agride a um princípio básico da engenharia:
— Quem projeta não executa, quem executa não fiscaliza. Nós entendemos que o modelo de contratação de obras públicas no Brasil está equivocado e acaba levando a este tipo de situação — afirmou Reynaldo.
Outro ponto que também chama a atenção é o fato de o projeto executivo ter sido registrado em dezembro de 2014. No entanto, as obras da ciclovia começaram seis meses antes, em junho de 2014:
— Esta é uma prática no Brasil, que não existe lá fora. No Japão, nos Estados Unidos, em muitos outros países, em uma obra de cinco anos, três deles são gastos no projeto executivo. Isso evita erros, gastos desnecessários e garante uma execução de obra mais segura. Aqui no Brasil, o projeto executivo é feito praticamente junto da obra, por etapa, o que é muito prejudicial e aumenta os riscos, os aditivos e possibilita até as fraudes — explicou Reynaldo Barros
Estruturas de Madeira
Estruturas de Madeira
A madeira além de ser um material renovável, reutilizável e reciclável, possuí um processo de transformação com um baixo consumo energético comparativamente ao aço e ao concreto, tornando-se assim um material ambientalmente eficiente e contribuindo para a construção sustentável 
Estruturas de Madeira
Os pontos mais frágeis de uma estrutura de madeira são em geral as ligações pois estão sujeitas a esforços e tensões localizadas constituindo zonas críticasque exigem atenção redobrada para a estabilidade global da estrutura. 
A junção de outros materiais estruturais permite atenuar as carências da madeira melhorando as suas prestações e fazendo com que a sua tecnologia esteja em constante evolução aumentando o seu campo de aplicação. 
Vantagens da Madeira como Material Estrutural
Se a escolha do material estrutural recair sobre a madeira, as principais vantagens são: 
Possibilidades de ser adquirida em grandes quantidades visto que as reservas se renovam por si próprias, tornando o material sempre disponível; 
Material dúctil avisando antes do colapso; 
Material capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tração; 
Baixa massa volumétrica e resistência mecânica elevada, podendo apresentar a mesma resistência à compressão que um concreto de resistência razoável e 10 vezes maior resistência à flexão e corte;
Vantagens da Madeira como Material Estrutural
Bom isolante térmico
Bom isolante acústico; 
A baixa condutividade térmica e estrutura fibrosa fazem com que seja um material com um comportamento ao fogo aceitável; 
Fácil manipulação, transporte e montagem graças ao pouco peso; 
Não estilhaça quando submetida a choques bruscos; 
Permite ligações e emendas fáceis de executar; 
No seu aspeto natural apresenta grande variedade de padrões. 
Desvantagens da Madeira como Material Estrutural
As desvantagens que fizeram com que a madeira fosse, em certa altura suplantada pelo concreto armado e pelo aço são:
Material heterogéneo e anisotrópico; 
Vulnerável a ataques biológicos e abióticos; 
Limitação geométrica, formas alongadas de secção transversal reduzida devido à estrutura arbórea; 
Bastante sensível ao ambiente, aumentando e diminuindo de dimensões com as variações de umidade. 
Fatores de Degradação de Estruturas de Madeira
A variação da composição (celulose, hemiceluloses, lenhina e extrativos) e da organização destes componentes na estrutura da madeira explica a multiplicidade das características morfológicas e mecânicas deste material. É uma composição complexa, formada por carbono, hidrogênio, oxigênio entre outros. Desta forma, está sujeita à decomposição da sua estrutura molecular, o que provoca a desintegração estrutural e consequente destruição, devido à ação de agentes químicos, físicos, mecânicos e biológicos. É, assim, possível dividir os danos que ocorrem em estruturas de madeira em três grandes grupos: 
Danos de origem biológica; 
Danos de origem não biológica; 
Danos de origem estrutural. 
Fatores de Degradação de Estruturas de Madeira
Danos de origem biológica 
 A madeira é um material de origem biológica, constituído por uma matriz de celulose (fibras) e lenhina (cola), contendo água, amido e açucares, esta degrada-se por ação de agentes biológicos, tais como fungos, bactérias, insetos e xilófagos marinhos.
Fatores de Degradação de Estruturas de Madeira
Danos de origem estrutural 
Os danos de origem estrutural manifestam-se em geral nos primeiros tempos de serviço das estruturas de madeira e podem agrupar-se nos seguintes conjuntos: 
Secção insuficiente para as cargas atuantes; 
Deformações elevadas a longo prazo devido ao efeito da fluência em peças sem o período correto de secagem; 
Falhas nas uniões fruto de um dimensionamento incorreto ou de peças mal desenhadas, com possível incremento da deformação; 
Pesquisa consolida bambu como parceiro do concreto
Alguns tipos da planta, denominada de “aço verde” ou “madeira do futuro”, têm resistência de até 100 MPa e podem atuar como elemento estruturante
Por: Altair Santos
Na Índia, Indonésia e China, e em países sul-americanos, como Colômbia, Peru e Equador, o emprego do bambu em substituição ao aço, junto a estruturas de concreto armado, já é realidade. Há mais de um século, a engenharia civil destas nações incorpora a planta à construção de casas populares e prédios habitacionais com até quatro pavimentos. Os bons resultados estimulam o Brasil a começar a testar essa tecnologia. “Dependendo da espécie, maturidade, tratamento e teor de umidade, o bambu pode ser empregado com eficiência como elemento de colunas e vigas estruturais, suportando cargas bem altas”, explica Vitor Hugo Silva Marçal, secretário-executivo da Associação Brasileira de Produtores de Bambu (APROBAMBU).
O engenheiro civil cita que na Colômbia há casas de bambu estrutural revestido de concreto que possuem mais de 100 anos e continuam íntegras e funcionais. Estudos mostram que o bambu pode sim ser utilizado no lugar do aço, já que sua resistência à tração e à compressão atinge valores médios de 100 MPa e 40 MPa, respectivamente. Segundo Vitor Marçal, a planta no formato roliço se adapta muito bem a sistemas construtivos pré-fabricados, pois ajuda a produzir peças eficientes sob o ponto de vista de leveza e eficiência térmica.
Norma técnica
UnB (Universidade de Brasília), Unicamp (Universidade de Campinas) e PUC-RJ (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) já possuem núcleos em seus departamentos de engenharia civil para estudar o bambu e os tipos da planta que melhor se adaptam à construção civil (há variedades que funcionam melhor para a fabricação de laminados e aglomerados de madeira). Mas o que leva as universidades a pesquisar o material está relacionado ao seu grau de resistência a patologias, quando aplicado ao concreto. “Muitas das patologias encontradas até o momento estão relacionadas ao mau dimensionamento das peças e à utilização de material com pouca qualidade, imaturo e com teor de umidade inadequado”, diz o secretário-executivo da APROBAMBU.
As universidades que pesquisam o bambu como elemento-estruturante também atuam para que o material possua norma técnica, junto à ABNT, a fim de que possa ser usado na construção civil brasileira. Só assim, ele poderá ser incorporado, por exemplo, em sistemas construtivos credenciados para o programa Minha Casa Minha Vida. Como material de construção, o bambu precisa estar maduro, ser cortado da forma correta, passar por tratamento adequado, secar de forma progressiva e ser bem armazenado. Outro fator importante é a capacitação e o conhecimento da mão de obra que trabalha com o bambu. “Na Colômbia, onde a planta tem normalização, ela é adotada em programas de habitação popular para edificações de até dois pavimentos. Na Índia, existem estruturas construídas com quatro pavimentos”, exemplifica Vitor Marçal, apostando que o “aço verde” e a “madeira do futuro” ainda irão revolucionar a construção civil brasileira.
Estruturas Metálicas
Estruturas Metálicas
Este material apresenta como principais vantagens: 
Elevada ductilidade: capacidade de se deformar sem perder as propriedades mecânicas; 
Elevada durabilidade: períodos de vida elevados se possuírem uma atenta manutenção; 
Elevada resistência: sobretudo a esforços de tração; 
Elevada tenacidade: capacidade de absorver grande quantidade de energia; 
Estruturas Metálicas
Uniformidade: configuração uniforme; 
Rapidez de execução: visto a estrutura metálica ser constituída por peças pré-fabricadas, a montagem pode ser executada com grande rapidez; 
Possibilidade de reaproveitamento: principalmente quando as ligações forem aparafusadas e não existirem lajes de concreto, as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas; 
Possibilidade de execução de peças com diversas formas e tamanhos; 
Facilidade de reforço e ampliação. 
Estruturas Metálicas
As principais desvantagens deste material são: 
 Deformação: grande possibilidade dos elementos sofrerem deformações se forem esbeltos e possuírem grandes comprimentos; 
Resistência ao fogo: a resistência do aço quando exposto a elevadas temperaturas diminui significativamente; 
Custos de manutenção: visto ser um material suscetível à corrosão, as estruturas metálicas obrigam a cuidados de manutenção principalmente em zonas húmidas. 
Fatores de Degradação das Estruturas Metálicas
Corrosão
A corrosão é um processo natural que ocorrecomo consequência da interação de um material metálico com o meio de exposição ao qual ele se encontra. As características do material serão afetadas podendo deixar de cumprir suas funções. Se a escolha de um material não considerar o efeito da corrosão, a segurança da estrutura pode estar em risco, tornando-se assim essencial que as estruturas metálicas tenham em conta, no seu dimensionamento, o efeito da ação do meio corrosivo. 
Corrosão
O efeito da corrosão nas estruturas de aço pode provocar: 
A perda de secção do elemento estrutural: tendo como consequência a perda de resistência e rigidez, conduzindo a incrementos dos níveis de tensão e deformação; 
Aumento dos produtos de corrosão: o aumento da secção pode provocar o aumento das tensões instaladas; 
Corrosão localizada: provocando entalhes que podem iniciar farturas. 
A corrosão pode ocorrer de diferentes formas podendo estas ser apresentadas segundo a morfologia, as causas ou mecanismos, os fatores mecânicos, o meio corrosivo ou a localização da sua ocorrência. 
Corrosão
A caracterização da forma ou tipo de corrosão é um aspecto com grande importância para se determinar as medidas de proteção mais adequadas. No Quadro a seguir estão representadas algumas das formas mais frequentes de corrosão. 
Corrosão
Meios Corrosivos 
A ação corrosiva da atmosfera, com grande influência no processo corrosivo, depende de fatores como: 
 Umidade relativa: grande influência na ação corrosiva visto que o ferro, a uma umidade relativa superior a 70% possuí um processo corrosivo acelerado; 
Substâncias poluentes: além das partículas sólidas existentes na atmosfera sob a forma de poeiras, os gases influenciam a ação corrosiva; 
Fatores climáticos: 
Intensidade e direção dos ventos: os ventos podem arrastar para as superfícies metálicas, agentes poluentes e névoa salina de grandes distâncias; 
Variação cíclica de temperaturas e humidade; 
Chuva. 
Concreto Armado x Ambiente Marítimo: por que proteger e o que considerar para especificar?
Marcelo de Medeiros; Paulo Helene
Escola Politécnica – Universidade de São Paulo
Tipos de sistemas de proteção de superfície
Os materiais de proteção superficial para concreto podem ser classificados como: em formadores de película, hidrofugantes de superfície (de poro aberto) e bloqueadores de poros.
(a) Formadores de película: Podem ser divididos em tintas e vernizes. Tinta é uma composição líquida pigmentada, que se converte em uma película solida após sua aplicação em uma camada delgada. As tintas são formuladas a partir de quatro componentes básicos, sendo eles: resinas, solventes, pigmentos e aditivos. Já os vernizes são constituídos apenas por resinas, solventes e aditivos. Pela ausência de pigmentos, não apresentam cor e geralmente tem durabilidade inferior à das tintas.
(b) Bloqueadores de poros: São produtos compostos por silicatos, que penetram nos poros superficiais e reagem com a portlandita formando C-S-H. O silicato de sódio é o produto mais usado para este fim.
De acordo com Thompson et al. (1997), a reação apresentada na equação 1 representa o que acontece quando a solução de silicato de sódio penetra nos poros do concreto. Desse modo, este tratamento forma uma camada menos porosa na superfície da peça de concreto alterando a sua penetração de água.
 (c) Hidrofugantes de superfície: Entre os procedimentos para proteger superfícies de concreto, as impregnações hidrófugas são as que menos interferem no aspecto das mesmas. Seu principal efeito consiste em impedir, ou dificultar a absorção de água do concreto. Na prática, atualmente se utilizam silanos, siloxanos oligomericos e misturas destes dois compostos. Os silanos são hidrorepelentes incolores, possuem pequena estrutura molecular (diâmetro de 1,0 x 10-6 a 1,5 x 10-6 mm), permitindo-lhe penetrar eficientemente mesmo em substratos pouco permeáveis. São vendidos em concentração relativamente alta (de um modo geral 20%) e reagem quimicamente com materiais a base de sílica ou alumina. Por ter estrutura molecular tão reduzida, são muito voláteis (BATISTA, 1998). 
Questões
Como o ambiente marítimo pode ser caracterizado a respeito de sua severidade
Quais são os tipos de zonas de exposição que o ambiente marítimo apresenta? Diga quais os mecanismos de deterioração de cada um. 
Cite alguns fatores de degradação do concreto armado
Quais são os processos de deterioração do concreto
O que é corrosão.
6. Quais técnicas são utilizadas para garantir a vida útil das estruturas de concreto nos ambientes marítimos.
7. O que é carbonatação e como ele pode afetar a vida útil das armaduras.
8. Sobre a utilização da madeira na construção civil, cite algumas vantagens e desvantagens, discorra sobre o aço verde. 
9. Quais são as patologias apresentadas nas estruturas metálicas.