PATOLOGIAS NO CONCRETO ARMADO

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PATOLOGIAS NO CONCRETO ARMADO
Introdução 
As patologias em edificações são os principais problemas que comprometem a vida útil das construções. O concreto de cimento Portland é considerado, atualmente, o segundo material mais consumido pela humanidade, sendo o primeiro, a água. O problema da corrosão nas estruturas que são executadas a partir deste material, comprometem a durabilidade e reduzem a vida útil para a qual as edificações foram destinadas, situação que, além de afetar os parâmetros de segurança da construção, afeta o custo de manutenção destas (ROCHA,2015).
O concreto é um material poroso, os vazios são decorrentes da porcentagem de água ou pela incorporação de ar na massa de concreto. A deterioração do concreto assim como a corrosão das armaduras está vinculada a estrutura de poros, pois os mecanismos de degradação se fundamentam na mesma. A resistência do concreto consideravelmente com o aumento de poros capilares. 
Os custos para recuperação das estruturas são elevados. Haveria uma redução significativa desses valores se fossem adotadas medidas preventivas ao longo do ciclo de vida da estrutura. Sabe se que as estruturas de concreto sofrem degradação não só por falhas humanas cometidas nas etapas de concepção dos projetos e execução das obras; mas também por causas naturais intrínsecas ao concreto, bem como pela agressividade ambiental na interação estrutura/meio ambiente. Devido à frequência com que ocorre e suas consequências danosas às estruturas, a corrosão das armaduras pode ser considerada a principal manifestação patológica do concreto armado. (ROCHA, 2015).
1.1 Durabilidade
A NBR 6118:2003 define durabilidade como sendo a capacidade da estrutura em resistir as influências previstas e definidas no projeto estrutural e, no início dos trabalhos de elaboração do projeto. Segundo essa mesma norma, as estruturas de concreto armado devem ser projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas e quando utilizadas conforme recomendado no projeto, conservem sua segurança, sua estabilidade e sua aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil, estabelecida pelo contratante. 
1.2 Vida útil
A NBR 6118:2003 define vida útil de projeto, o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais. A norma ainda fala que a vida útil se aplica à estrutura como um todo ou às suas partes. Dessa forma, determinadas partes das estruturas podem merecer consideração especial com valor de vida útil diferente do todo.
2.Patologias
Na construção civil pode-se atribuir patologia aos estudos dos danos ocorridos em edificações. Essas patologias podem se manifestar de diversas formas: trincas, fissuras, rachaduras, entre outras. Por ser encontrada em diversos aspectos, recebe o nome de manifestações patológicas. (ARIVABENE, 2015).
Segundo Cánovas (1988), patologia é a parte da engenharia que estuda os mecanismos, os sintomas, as causas e origens dos defeitos das obras. Em alguns casos, é possível se fazer um diagnóstico das patologias apenas através da visualização. Entretanto, em outros casos o problema é mais complexo, sendo necessário verificar o projeto, investigar as cargas a que foi submetida à estrutura; analisar detalhadamente a forma como foi executada a obra e, inclusive, como esta patologia reage diante de determinados estímulos. (ARIVABENE, 2015).
Contudo, é possível identificar a causa destes problemas, corrigindo-os para não se manifestarem novamente. 
As patologias podem surgir em nas diversas fases da execução de uma obra:
2.1 Patologias na etapa de projeto
São possíveis de ocorrer várias falhas durante a etapa de projeto. Elas podem se originar durante o estudo preliminar, na execução do anteprojeto, ou durante a elaboração do projeto de execução, também chamado de projeto final de engenharia. (SOUZA e RIPPER, 1998)
 De maneira geral, quanto mais tardia a descoberta de um problema patológico, originada de uma falha de projeto, mais caro e mais difícil será a solução. 
No caso de falhas geradas durante a realização do projeto final de engenharia geralmente são as responsáveis pela implantação de problemas patológicos sérios e podem ser tão diversas como: (SOUZA e RIPPER, 1998)
Má definição das ações atuantes ou da combinação mais desfavorável das mesmas, escolha errada do modelo analítico, deficiência no cálculo da estrutura ou na avaliação da resistência do solo;
Falta de compatibilização entre a estrutura e a arquitetura, bem como com os demais projetos civis;
Especificação inadequada de materiais;
Detalhamento insuficiente ou errado;
Detalhes construtivos irrealizáveis;
Falta de padronização das convenções;
Erros de dimensionamento. 
2.2 Patologias geradas na etapa de construção
Nesta etapa o primeiro passo é o planejamento da obra, onde devem ser tomados todos os cuidados necessários ao bom andamento da construção, com a indispensável caracterização da obra, alocação de mão-de-obra, definição do "lay-out" do canteiro e previsão de orçamentaria. 
Uma vez iniciada a construção, podem ocorrer falhas das mais diversas naturezas:
Condições locais de trabalho inadequadas (cuidados e motivação);
Não capacitação profissional da mão-de-obra;
Inexistência de controle de qualidade de execução;
Má qualidade de materiais;
Irresponsabilidade técnica.
SOUZA e RIPPER, 1998, afirmam que a ocorrência de problemas patológicos cuja origem está na etapa de execução é devida, basicamente, ao processo de produção, que é muito prejudicado por refletir, de imediato, os problemas socioeconômicos, que provocam baixa qualidade técnica dos trabalhadores menos qualificados, como os serventes e os meio-oficiais, e mesmo do pessoal com alguma qualificação profissional.
2.3 Patologias geradas na etapa de utilização (manutenção)
Acabadas as etapas de concepção e de execução, e mesmo quando tais etapas 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. (SOUZA e RIPPER, 1998).
Os problemas patológicos ocasionados por uso inadequado podem ser evitados informando-se ao usuário sobre as possibilidades e as limitações da obra, como, por exemplo:
Edifícios em alvenaria estrutural - o usuário deve ser informado sobre quais são as paredes portantes, de forma que não venha a fazer obras de demolição ou de abertura de vãos - portas ou janelas - nestas paredes, sem a prévia consulta e a assistência executiva de especialistas, incluindo, preferencialmente, o projetista da estrutura;
 Pontes - a capacidade de carga da ponte deve ser sempre informada, em local visível e de forma insistente. 
Os problemas patológicos ocasionados por manutenção inadequada, ou mesmo pela ausência total de manutenção, têm sua origem no desconhecimento técnico, na incompetência, no desleixo e em problemas econômicos. 
Exemplos típicos:
Falta de limpeza e a impermeabilização das lajes de cobertura, marquises, piscinas elevadas e "playgrounds", 
Se não forem executadas, possibilitarão a infiltração prolongada de águas de chuva e o entupimento de drenos, fatores que, além de implicarem a deterioração da estrutura, podem levá-la à ruína por excesso de carga (acumulação de água).
2.4Exemplos de patologias:
2.4.1Infiltrações, manchas, bolor ou mofo e eflorescência
De acordo com o Miotto (2010)Infiltração é o resultado de um processo onde a quantidade de água em contato com um substrato é tão grande que, a mesma flui ou até mesmo goteja através desse substrato. A água que fica aderida a esse substrato, ocasionará o que chamamos de mancha. Bolor ou mofo é entendido como sendo a colonização por diversas populações de fungos filamentosos sobre os vários tipos de substrato, os quais formam manchas escuras indesejáveis em tonalidadespreta, marrom e verde. Eflorescência são formações salinas que ocorrem nas superfícies das paredes, trazidas de seu interior pela umidade. (ARIVABENE, 2015)
2.4.2 Concreto segregado
Quando ocorre um erro de lançamento ou de adensamento, as pedras se separam da argamassa, formando um concreto cheio de vazios, permeável, que permite a passagem de água com facilidade.
2.4.3 Fissuras e trincas
As fissuras apresentam-se geralmente como estreitas e alongadas aberturas na superfície de um material. De acordo com a NBR 9575:2003, fissura é a abertura ocasionada por ruptura de um material ou componente, com abertura inferior ou igual a 0,5 mm.
As trincas são aberturas mais profundas e acentuadas. O fator determinante para se configurar uma trinca é a “separação entre as partes”, ou seja, o material em que a trinca se encontra está separado em dois. De acordo com a NBR 9575:2003, são aberturas ocasionadas por ruptura de um material ou componente com abertura superior a 0,5 mm e inferior a 1,0 mm.
2.4.3 Corrosão 
Gentil (1987) refere que, "de maneira geral, a corrosão poderá ser entendida como a deterioração de um material, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliada ou não a esforços mecânicos". (SOUZA e RIPPER, 1998)
Corrosão em armaduras no concreto armado
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De acordo com Rocha, 2015 a corrosão e a deterioração observada no concreto podem estar associadas a fatores mecânicos, físicos, biológicos ou químicos, esta acontece quando é formada uma película de eletrólito sobre a superfície dos fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de umidade no concreto, impedindo o acesso de umidade, oxigênio e agentes agressivos à superfície da armadura, assim dificultando a dissolução do aço. Vale ressaltar que é de extrema importância também manter um controle rigoroso da relação água/cimento.
Este tipo de corrosão é também responsável pelo ataque que sofrem as armaduras antes de seu emprego, quando ainda armazenadas no canteiro. É o tipo de corrosão que o engenheiro civil deve conhecer e com a qual deve se preocupar. É melhor e mais simples preveni-la do que tentar saná-la depois de iniciado o processo.
A corrosão de armaduras em concreto, é um caso específico de corrosão eletroquímica em meio aquoso. A armadura inserida no interior do concreto, em meio alcalino, está protegida do fenômeno da corrosão devido à película passivadora de óxido que envolve esta armadura. (ROCHA, 2015). Porém no estado de passivação a corrosão não é totalmente nula, mas sim reduzida.
A corrosão pode ser classificada segundo a natureza do processo e segundo sua morfologia. Segundo a natureza do processo, classificamos a corrosão em química e eletroquímica, e segundo a morfologia podem ser classificadas como localizada, uniforme, sobtensão, entre outras. (ROCHA, 2015) 	
Química – corrosão por carbonatação
O fenômeno de carbonatação pode ser definido como sendo o processo químico de redução do pH de valores próximos de 12 para inferiores à 10.
Segundo Gentil (2003), está comprovado, experimentalmente, que o processo de carbonatação ocorre preponderantemente ao longo das paredes das fissuras, esta carbonatação, mais rápida que as demais, vai contribuir para a aceleração do aparecimento de células de corrosão (pilhas), devido às diferenças de pH e aeração decorrentes da carbonatação. (ROCHA, 2015)
Pelo fato do concreto ser um material poroso, o CO2 presente no ar penetra, com certa facilidade, através dos poros do concreto até o seu interior. Deste modo, segundo Cunha, Manoel (2014), acontece a reação do CO2 com o hidróxido de cálcio, ocasionando a carbonatação. 
Vale salientar que umidade relativa do ambiente contribui significativamente o processo de carbonatação.
 Eletroquímica - corrosão por cloretos
A corrosão de armaduras devido ao ingresso de cloretos é um dos problemas mais sérios e intensos que pode ocorrer em estruturas de concreto, podendo também provocar uma maior deterioração, e, refletindo-se na limitação da vida útil de serviço. (ROCHA, 2015)
Denomina-se como “teor crítico de cloretos”, aquele presente no concreto, junto às armaduras capaz de desencadear o fenômeno da corrosão. Há duas formas para expressar-se o teor de cloretos necessário para que ocorra a despassivação da armadura: a relação Cl/OH, da solução dos poros e a quantidade de cloretos por unidade de cimento ou concreto.
Corrosão Uniforme
Corrosão uniforme contamina a armadura em toda sua extensão quando exposta ao meio corrosivo, ocasionando perda uniforme da massa da ferragem
“O ataque uniforme é uma forma de corrosão eletroquímica que ocorre com intensidade equivalente ao longo da totalidade de uma superfície exposta, frequentemente deixando para trás uma incrustação ou um depósito. ” (ROCHA, 2015)
O autor afirma que a armadura de aço, ao sofrer a corrosão, sofre perda de seção na região anódica, devido à dissolução do ferro, resultando na perda de aderência aço/concreto, na redução da capacidade estrutural da peça e no surgimento de manchas de coloração marrom-alaranjada
Corrosão localizada
A corrosão localizada ou por pite é um tipo de corrosão caracterizada por causar a presença de uma cavidade com elevada relação entre o comprimento e o diâmetro da peça, pode ser considerada o tipo mais grave de corrosão que ocorre na armadura. São causadas principalmente pela presença dos íons halogênios cloreto (CL), bromo (Br) e iodo (I), sendo o cloreto o agente mais agressivo, devido à ampla presença na natureza. Resulta na formação de uma cavidade que se propaga rapidamente e deteriora significativamente as propriedades mecânicas da armadura; (ROCHA, 2015)
Corrosão sobtensão
Este tipo de corrosão ocorre quando o metal e submetido simultaneamente à ação de uma força de tração estática e ao meio corrosivo. É caracterizada pela formação de trincas no metal. Assim estas trincas, que podem ocorrer de forma intergranular, contorno dos grãos, ou de forma transgranular, através dos grãos e como decorrência ocorre à ruptura brusca do material, sem deformações significativas, praticamente sem sintomas visuais de corrosão, sendo assim, caracterizada como um tipo grave de corrosão
4.Medidas efetivas de proteção contra a corrosão: (ROCHA, 2015)
Equilíbrio eficiente na relação água/cimento; 
Cálculo da resistência característica do concreto; 
Adotar uma espessura de recobrimento ideal;
Uma forma de controle da corrosão uniforme é o uso de inibidores.
Os inibidores seguros reduzem a corrosão total sem aumentar sua intensidade nas áreas desprotegidas. Um exemplo deste são os inibidores catódicos, os quais agem fazendo uma polarização catódica e como o metal, no catodo, não entra em solução, não haverá corrosão nestas áreas.
5.Estudo de caso 
6.Conclusão 
7.Bibliografias