Patologias nas Construções aula 4 concreto

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Patologias do Concreto
Profº Abrão C. Merij
Concreto
Concreto é basicamente o resultado da mistura de cimento, água, pedra e areia, sendo que o cimento ao ser hidratado pela água, forma uma pasta resistente e aderente aos fragmentos de agregados (pedra e areia), formando um bloco monolítico.
Tipos de Concreto
Os concretos bombeáveis, são elaborados com certas características de fluidez, necessárias para serem bombeados através de uma tubulação que varia de 3 a 5½ polegadas de diâmetro.
Esta tubulação tem início em uma bomba de concreto (onde o Caminhão Betoneira descarrega) e vai até o local de aplicação. Sua utilização se tornou usual na construção civil, atendendo desde residências a edifícios de grandes alturas. O serviço de bombeamento se caracteriza por dar uma maior rapidez a concretagem, diminuir a mão de obra para o transporte e aplicação do concreto, eliminar o uso de carrinhos de mão ou similares e utilizar um concreto que permite uma melhor trabalhabilidade, necessitando de menos vibração para um melhor acabamento.
Concretos bombeáveis
Concreto AutoAdensável ou Fluído
Este concreto, com grande variedade de aplicações é obtido pela ação de aditivos superplastificantes, que proporcionam maior facilidade de bombeamento, excelente homogeneidade, resistência e durabilidade.
Sua característica é de fluir com facilidade dentro das fôrmas, passando pelas armaduras e preenchendo os espaços sob o efeito de seu próprio peso, sem o uso de equipamento de vibração. 
Para lajes e calçadas, por exemplo, ele se auto nivela, eliminando a utilização de vibradores e diminuindo o número de funcionários envolvidos na concretagem. 
Indicados  para concretagens de peças densamente  armadas, estruturas pré-moldadas, fôrmas em alto relevo, fachadas em concreto aparente, painéis arquitetônicos, lajes, vigas, etc.
Vantagens do concreto autoadensável
Diminui consideravelmente a mão-de-obra necessária para a concretagem;
Considerável melhora do acabamento final dos elementos;
Aumento da velocidade de concretagem;
Diminuição do risco de queda de trabalhadores de uma laje, por diminuir o número de pessoas envolvidas no processo;
Economia de energia elétrica;
Eliminação ou diminuição drástica do ruído na obra.
Grout
Grout  é uma argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e aditivos especiais, que tem como destaque sua elevada resistência mecânica.  
Ele se caracteriza por ser auto adensável, permitindo sua aplicação no preenchimento de vazios e juntas de alvenaria estrutural.  
Outros pontos fortes de sua utilização estão na recuperação de estruturas, na fixação de equipamentos, no reparo de pisos, entre outros. No mercado, podemos comprá-lo em grandes volumes ou em pequenas embalagens, para adicionar água, misturar e aplicar. Podem ser “virados na obra”, desde que se tenha o conhecimento e os materiais necessários para este tipo de operação.  Chegam a atingir resistências superiores a 25 MPa em 24 horas e a passar dos 50 MPa aos 28 dias.
 
Concepção (Projeto)
As possíveis causas de falhas que podem ocorrer durante esta etapa são aquelas originadas de um estudo preliminar deficiente.
Enquanto que as falhas geradas na realização do projeto final geralmente são as responsáveis pela implantação de problemas patológicos sérios e podem ser divididos em diversos fatores.
Concepção (Projeto)
Projetos inadequados (deficiência no cálculo da estrutura, avaliação da resistência do solo, má definição do modelo analítico, etc.);
Falta de compatibilidade entre a estrutura e a arquitetura;
Especificação inadequada de materiais
Detalhamento insuficiente ou errado;
Detalhes construtivos impossíveis;
Falta de padronização das convenções;
Erros de dimensionamento
Execução (construção)
Seguindo a sequência lógica do processo de construção civil, deve-se iniciar a execução após o término da concepção, com conclusão de todos os seus estudos e projetos.
Os principais defeitos que podem ocorrer na etapa de execução são:
Falhas na armação (estribos, ancoragem, emendas, cobrimento, espaçamento);
Falhas na concretagem (lançamento, adensamento, cura, fôrmas, juntas de dilatação, desfôrma e descimbramento);
Execução (construção)
Diferença entre a planta de armação e a lista de ferro;
Projetos inadequados, deficiência no cálculo da estrutura ou avaliação da resistência do solo.
Utilização (Manutenção)
Mesmo que as etapas de concepção tenham sido de qualidade adequada, as estruturas podem vir a apresentar problemas patológicos originados da utilização errônea ou da falta de um programa de manutenção adequado. 
Os problemas patológicos ocasionados por manutenção inadequada, ou pela ausência total de manutenção, têm sua origem ligada no desconhecimento técnico, na incompetência e em problemas econômicos.
Utilização (Manutenção)
A manutenção periódica pode evitar problemas patológicos sérios e, em alguns casos, a própria ruína da estrutura.
Os procedimentos inadequados durante a utilização podem ser divididos em dois grupos:
 Ações previsíveis 
 Ações imprevisíveis ou acidentais. 
Utilização (Manutenção)
Ações previsíveis:
Nas ações previsíveis, podemos compreender o carregamento excessivo, devido à ausência de informações no projeto e/ou inexistência de manual de utilização.
Utilização (Manutenção)
Ações imprevisíveis ou acidentais:
Neste caso temos alterações das condições de exposição das estruturas, incêndios, abalos provocados por obras vizinhas, choques acidentais, etc.
25/09/2015 13h40 - Atualizado em 25/09/2015 13h40
Carreta com tubo de energia eólica derruba parte de passarela na BR-101
Enfermidades do Concreto
Segundo Cánovas (1988), na Engenharia Civil, a saúde das estruturas pode ser definida como a capacidade delas desempenharem as funções para as quais foram idealizadas. E as enfermidades devem ser encaradas como as anomalias, falhas ou defeitos que podem comprometer o seu desempenho.
Enfermidades do Concreto
Corrosão do Concreto
Ainda segundo Cánovas (1988), as estruturas de concreto armado não podem ser consideradas perenes, por esse motivo, devem ser objeto de inspeções periódicas para que as anomalias possam ser diagnosticadas e corrigidas a tempo, mediante a um tratamento apropriado. Isso é importante, em obras de grande porte tais como complexos industriais, estruturas portuárias, usinas, represas, metrôs e em todas as obras em que o meio possa atuar desfavoravelmente, provocando a corrosão do concreto.
Prevenção Contra a degradação do concreto
Tipo de cimento a ser empregado;
Dosagem de cimento a ser usada;
Conteúdo de aluminato;
Conteúdo de álcalis do cimento;
Concentração das soluções agressivas;
Temperatura média das soluções agressivas;
Relação água-cimento a ser empregada;
Qualidade, natureza e granulometria dos agregados;
Compacidade do concreto endurecido;
Cura.
Prevenção Contra a degradação do concreto
Estes fenômenos são, em geral, manifestados através dos principais tipos de anomalias citadas a seguir:
Fissuras
Concreto Segregado
Concreto Desagregado
Concreto Disgregado/Desplacado
Erosão do Concreto
Carbonatação
Desplacamento Concreto Projetado
Prevenção Contra a degradação do concreto
Escorrimento em Concreto Projetado
Armadura Exposta
Umidade / Infiltração
Defeitos em Aparelhos de Apoio
Defeitos em Juntas de Dilatação
Anomalia em Reparo Anteriormente Executado
Deformações Excessivas
Concreto Segregado
A definição de concreto segregado é uma concentração heterogênea dos componentes da mistura do mesmo, resultando em uma massa não uniforme e via de regra, não coesa.
As causas deste fenômeno é decorrente de falhas executivas, podendo ocorrer em estruturas tanto de concreto moldado in loco, como de concreto pré-moldado ou concreto protendido
Níveis de Alerta
A segregação do concreto deve ser avaliada através do estado em que se encontra sua superfície. Assim, a segregação pode ser:
• Superficial: com falhas apenas na argamassasuperficial do concreto, sem
aparecimento dos agregados graúdos;
• Profunda: com profundas imperfeições na superfície do concreto, com
desprendimento dos agregados graúdos; ou sem falhas na superfície, com
argamassa de cobrimento dando conformação à peça, porém contendo
vazios em interior.
Características de Configuração e Localização Típicas
As anomalias de concreto segregado são constatadas com maior frequência nas seguintes regiões dos elementos estruturais:
- junto a base (de pilares, paredes e elementos estruturais verticais);
- junto a face inferior (de vigas, lajes e elementos estruturais horizontais);
- em junta de concretagem (de elementos estruturais em geral);
- em junta de dilatação (de elementos estruturais em geral);
- em junção de elementos;
Reparos em concreto segregado
"Cobrir a bicheira com argamassa ou qualquer outro material, sem removê-la, poderá mascarar problema mais sério, como a corrosão da armadura". Caso houver trechos da armadura cuja seção transversal ficou comprometida pela corrosão, as barras deverão ser removidas e substituídas. 
Caso seja apenas superficial com algumas cavidades dispersas de até 3 cm de profundidade ou largura, uma estucagem com argamassa conseguirá resolver satisfatoriamente o problema.
O material de preenchimento poderá variar de um simples graute a um concreto, de acordo com o tamanho do vazio a ser preenchido. Existe várias maneiras de reparar bicheiras. Fôrmas do tipo "cachimbo", por exemplo, garantem um bom preenchimento de falhas mais profundas em superfícies verticais, como pilares. Já as pistolas de pressão podem ser ideais para reparar as falhas mais superficiais com graute ou argamassa.
 A primeira coisa a se fazer ao encontrar uma bicheira é delimitar a falha com o desenho de um quadrado ou retângulo. "Formas triangulares devem ser evitadas por criar retrações diferenciais que, por sua vez, causarão fissuras". A partir daí, o material "solto" deverá ser removido com um ponteiro e martelo, até que se atinja um concreto "sadio" ou homogêneo. "Depois de limpo, lavado e saturado, o substrato deverá ser preenchido, com material de base cimentícia e módulo de elasticidade semelhante ao do concreto existente". Isso garantirá a compatibilidade de deformação entre o material de reparo e o existente.
Concreto Desagregado
É um fato no qual o cimento vai sendo retirado pela ação externa da água ficando, consequentemente, os agregados livres da união que lhes proporciona a pasta. Esse fenômeno ocorre em regiões onde possa haver percolação de água pela peça.
Causas
Suas principais causas são: grau insuficiente de compacidade (alta porosidade); ataque proveniente de chuva ácida e o ataque químico externo originário de atmosfera agressiva e/ou lençol freático contaminados.
Níveis de Alerta
Os níveis devem ser observados através do estado em que se encontra a superfície:
• Superficial: com alterações apenas na argamassa superficial do concreto,
sem aparecimento dos agregados graúdos;
• Profunda: com deterioração avançada na massa do concreto, com
desprendimento dos agregados graúdos.
Concreto Desplacado
A disgregação do concreto se caracteriza pelo lascamento ou esfoliação originado por esforços interno ou externos superiores às condições de resistência do material.
Causas
Sua causa está ligada à solicitação externa decorrente de ações de valor exagerado (choque ou impacto, esmagamento direto, esmagamento proveniente de defeito de aparelho de apoio), e à corrosão de armaduras, quando o esforço for de origem interna, além de reações internas de material, provenientes da ação deletéria de determinados tipos de agregados com os álcalis do cimento.
Níveis de Alerta
Observando a superfície, podemos constatar os níveis de alerta, que são:
• Superficial: disgregação atingindo apenas a argamassa superficial;
• Profunda: disgregação com desprendimentos atingindo toda a espessura de cobrimento.
 Características de Configuração e Localização Típicas
O concreto disgregado ocorre geralmente com maior freqüência nos seguintes locais:
em bordas de peças;
ao longo de armadura;
Erosão do Concreto
É o fenômeno de desintegração progressiva do concreto por ação de abrasão e/ou de lixiviação e/ou ataques químicos.
Causas
A erosão por abrasão é o processo de desgaste de uma superfície através do atrito provocado por partículas transportadas pela água em movimentos ou pela passagem contínua de veículos e também pela circulação de pedestres.
Pode também ser causada pela lixiviação e o ataque de agentes químicos, principalmente, se a superfície de concreto apresentar um grau insuficiente de compacidade (alta porosidade).
Níveis de Alerta
Pelo estado em que a superfície se encontra, podemos constatar os níveis de alerta, que são:
• Superficial: erosão com perda parcial do cobrimento do concreto, sem exposição dos agregados graúdos;
• Profunda: erosão com perda total de cobrimento e exposição da armadura.
 Características de Configuração e Localização Típicas
As anomalias de erosão podem estar presentes principalmente nos seguintes locais:
em superfícies hidráulicas;
em superfícies de rodagem;
em circulação de pedestres;
junto a saídas de drenos;
Carbonatação
A carbonatação é a reação entre o dióxido de carbono (CO2) do ar e o hidróxido da cálcio, resultantes da hidratação do cimento produzindo o carbonato de cálcio.
Causas
A causa da carbonatação é a penetração de CO2, proveniente do ar, no concreto, o que ocorre quando esse é permeável, poroso, com a superfície fissurada, ou com segregação.
Ao longo da inspeção visual convencional, esta constatação é feita quando da presença de material de carbonatação depositado na superfície do concreto.
Níveis de Alerta
O grau de carbonatação de uma peça de concreto pode ser classificado após a realização de ensaio específico:
• Superficial: carbonatação cuja profundidade média é menor do que 5mm, há presença de eflorescência notadamente localizada na superfície do concreto;
Níveis de Alerta
Profunda: carbonatação cuja profundidade média é igual ou maior do que a espessura de cobrimento da armadura com despassivação da mesma, há a presença de eflorescência causada pela lixiviação dos sais, porém acompanhada de mancha marrom-vermelho, originária provavelmente de corrosão de armadura no interior do concreto.
 Características de Configuração e Localização Típicas
As anomalias de carbonatação do concreto vêm, geralmente, representadas nas seguintes configurações:
em ponto localizado, com lixiviação (infiltração);
em área localizada da superfície da peça;
anomalia generalizada.
Desplacamento em Concreto Projetado
Ocorre o desplacamento em concreto projetado quando parte da espessura projetada se solta em uma área ou região localizada, deixando aparentes os agregados, as barras da armadura ou mesmo o próprio substrato de solo ou rocha.
Causas
Basicamente o desplacamento é um problema decorrente de falhas executivas de dosagem e pressão do equipamento de projeção, entre outras.
Níveis de Alerta
Com relação a níveis de alerta, as anomalias de desplacamento podem ser:
• Superficiais: com desprendimento apenas da superfície do concreto em determinada região, sem exposição da armadura;
• Profunda: com desprendimento profundo da espessura do revestimento em determinada região, com exposição total da seção de armadura e/ou exposição do substrato em solo ou rocha.
Anomalia em Reparo Anteriormente Executado
Esta anomalia pode ser encontrada em reparos executados em épocas passadas, por defeitos congênitos ou pela própria perda da vida útil do material de reparo. Quando forem identificados reparos com defeitos, deverá ser caracterizada também a própria anomalia que está ocorrendo no reparo em função desse defeito. 
Causas
Com relação às causas para a ocorrência de defeitos em reparos anteriormente executados, as mais prováveis são:
• término da vida útil do material utilizado no reparo;
• má execução doreparo; ineficiência do procedimento adotado;
• utilização de material inadequado para o tipo de reparo executado.
Níveis de Alerta
superficial: ocorre falha na superfície do reparo, porém mantendo sua função de forma eficiente;
profundo: deterioração avançada, com perda completa da função do reparo
Defeito em Aparelho de Apoio
Os defeitos nos aparelhos de apoio prejudicam a movimentação das estruturas sob efeito de variações de temperatura ou esforços externos, podendo dar origem a elevadas tensões não previstas nas mesmas.
Causas
Os problemas que atingem os aparelhos de apoio dependem do tipo de aparelho e estão relacionados a:
 • falhas de concepção, que podem ocorrer em quaisquer tipos de aparelhos de apoio, caso ocorram erros de adequação entre o tipo e as características do apoio adotado, em relação ao comportamento da estrutura;
• deterioração, que pode ocorrer nos aparelhos de apoio de concreto e de elastômero, causada por ataque de qualquer substância agressiva ou mesmo decorrente do envelhecimento do material;
Níveis de Alerta
Comprometimento leve: deterioração superficial do aparelho de apoio;
comprometimento profundo: quando o aparelho de apoio perdeu parcial ou totalmente sua função.
Defeito em junta de Dilatação
Junta de dilatação pode ser definida como sendo uma separação entre duas partes de uma estrutura, a fim de que estas possam movimentar-se, uma em relação à outra, sem que haja transmissão de esforços entre elas.
Quando defeituosas estas impedem ou restringem o movimento decorrente da dilatação térmica previsto para as estruturas, podendo originar tensões superiores àquelas projetadas para serem absorvidas.
Viaduto República Armênia, que fica na zona sul da capital paulista.