ARTIGO RMD2013

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PB | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica
REVISTA
REVISTA DO PROGRAMA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DO
CENTRO UNIVERSITÁRIO UNISEB – RIBEIRÃO PRETO
DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
MULTIDISCIPLINAR
4 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica4 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica
Expediente
Mantenedora
A Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica é uma publicação anual 
do Programa de Iniciação Científica do Centro Universitário UNISEB, de 
Ribeirão Preto, que envolve trabalhos de iniciação científica desenvolvi-
dos nas diferentes áreas de conhecimento.
Chaim Zaher
Presidente do Sistema Educacional Brasileiro - SEB
Adriana Baptiston Cefali Zaher
Vice-presidente do Sistema Educacional Brasileiro - SEB
Nilson Curti
Diretor Superintendente do Sistema Educacional Brasileiro - SEB
Rafael Gomes Perri
Diretor Executivo do Sistema Educacional Brasileiro - SEB
Fernando Henrique Costa Roxo da Fonseca 
Diretor Executivo do Sistema Educacional Brasileiro - SEB
ISSN 2178 -1923
ANO 5 – No. 5 - 2013
4 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica | 55Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Centro Universitário UNISEB
Chaim Zaher
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Planejamento Educacional do UNISEB
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Computação do UNISEB
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6 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica6
Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica / Centro 
Universitário UniSEB – COC. Ano 1. n. 1 (jan. 2009) -.- Ribeirão Preto, 
SP : UNICOC, 2009.
 
 Ano 5. n. 5 (dez. 2013)
 Anual
ISSN: 2178-1923 (versão impressa)
1. Educação. 2. Pesquisa Científica. 3. Multidisciplinaridade. 4. 
Ambiente. 5. Comportamento. I. Centro Universitário UniSEB-COC. II. 
Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica.
 CDD 001
Ficha Catalográfica
Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica | 77Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Editorial
Conselho Editorial
Com grande satisfação chegamos ao quinto número 
da Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica 
do Centro Universitário Uniseb.
Esta publicação tem como missão tornar visíveis 
os trabalhos de iniciação científica desenvolvidos 
por nossos alunos, sob o olhar atento de seus 
orientadores, vislumbrando a crença de que a 
educação se faz de mãos dadas com a investigação 
e a busca pelo conhecimento. Assim apresentamos 
a produção científica proveniente de pesquisas 
de iniciação científica dos diferentes cursos 
existentes em nossa instituição, na modalidade 
presencial e de ensino à distância.
Prof. Ms. Alexandre de Castro Moura Duarte
Profa. Dra. Ana Paula Lazarini
Profa. Ms. Andrea Marques Maciel
Prof. Ms. Cesar Augusto Nunes
Profa. Dra. Cristiane Soncino Silva
Profa. Dra. Daniela Barbato Jacobowitz
Profa. Dra. Elizabete David Novaes
Profa. Dra. Fabiana Cristina Severi
Prof. Ms. Giovanni Comodaro Ferreira
Prof. Dr. Jean-Jacques G. S. de Groote
Prof. Ms. João Paulo Leonardo de Oliveira
Profa. Dra. Marilda Franco de Moura Vasconcelos
Esperamos que essa publicação estimule os 
leitores sobre a importância do pensar reflexivo e 
da postura investigativa, e fomente a sustentação 
do discurso científico no âmbito acadêmico 
e fora dele. Que nossos acadêmicos e jovens 
pesquisadores, ao vislumbrarem seus trabalhos 
publicados, sintam-se aclarados pelos benefícios 
da Ciência que ilumina o conhecimento humano.
Editores
Prof. Dr. Reginaldo Arthus
Profa. Dra. Elizabete David Novaes
Prof. Ms. Marilia Godinho
Profa. Ms. Caroline Petian Pimenta Bono Rosa 
Prof. Ms. Paulo Cesar de Carvalho Dias
Prof. Ms. Paulo Henrique Miotto Donadelli
Prof. Dr. Ricardo A. M. Pereira Gomes
Prof. Dr. Roberto Barbato Junior
Prof. Dr. Antonio Donizetti Gonçalves de Souza
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8 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica8
Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica | 9
Sumário
1- MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE 
DE EDIFICAÇÕES ...................................................Raísa Ajona; Elizabeth Oshima de 
Aguiar
2- VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL 
.. Alice Sartori Monteiro de Barros; Ricardo Adriano Martoni Pereira Gomes
3- INVENTÁRIO DA EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA (GEE) DOS VEÍCULOS LEVES DO 
MUNICÍPIO DE RIBEIRÃO PRETO – SP ...Gabriela Albino Marafão; Anderson Manzoli
4- SISTEMA DE NEURO-TECNOLOGIA DENOMINADO EMOTIV PARA INTERAÇÃO HOMEM-
COMPUTADOR .... Vinicius da Rocha Biffi; Thiago Welington Joazeiro de Almeida
5- CARACTERÍSTICA DA MOTIVAÇÃO NO PERFIL ACADÊMICO ........ Priscila M. Paterlini; 
Daniela B. Jacobovitz
6- SEGMENTAÇÃO DE IMAGENS DE CÉLULAS INFECTADAS COM TRYPANOSOMA CRUZI ........ 
João Herrera; Catarina Veltrini Horta; Jean-Jacques Soares de Groote
7- OS EFEITOS DECORRENTES DOS CUSTOS E A PRECIFICAÇÃO DOS SERVIÇOS DE UMA EMPRESA 
DE ACORDO COM O REGIME TRIBUTAÇÃO .. Iris Cristina Nietto; Andréia Marques Maciel; 
José Marcos da Silva
8- O ATIVISMO JUDICIAL COMO FATOR DE INSEGURANÇA JURÍDICA NO DIREITO TRIBUTÁRIO 
BRASILEIRO CONTEMPORÂNEO .........................Cristiane Duarte Mendonça Álvares; João 
FernandoOstini
9- O PAPEL DO JUIZ NA ATUALIDADE (PÓS-POSITIVISTA)......................................... 
Daniel Camargo Peres
10- O PRINCÍPIO DA INSIGNIFICÂNCIA E OS CRIMES AMBIENTAIS ................................
............Renata Ferreira de Freitas; Paulo Henrique Miotto Donadeli
11- CAUSAS E ENFRENTAMENTOS DO FENÔMENO DA VIOLÊNCIA NO COTIDIANO ESCOLAR: 
UMA REVISÃO TEÓRICA.... Camila de Paula Costa; Clébia Aparecida Alves Molinari; Elizabete 
David Novaes
12- O ENSINO RELIGIOSO NO BRASIL..... Guilherme Augusto Figueira; Angelita Cristina 
Bisco; Renata Rodrigues dos Santos e Costa; Mario Nishikawa
13- O TUTOR A DISTÂNCIA NA EAD: PRÁTICAS E IMPORTÂNCIAS .... Marcelo de Almeida; 
Mario Nishikawa
11
27
37
51
63
73
79
97
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135
155
167
9Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Sumário
14- A IMPORTÂNCIA DO VÍNCULO ENTRE A MARCA E O ATLETA .... Marcelo Silingardi ; Julio 
Cesar dos Santos Pimentel
15- ASSÉDIO MORAL NA EMPRESA .......................................Ramon Roncaratti Nicotari; 
Stéphane De Bonifácio; Wilson Lourenço Junior; Antônio Nardi; João Paulo L. Oliveira
16- CLIMA ORGANIZACIONAL E ESTRESSE LABORAL: GRANDES DESAFIOS PARA AS 
ORGANIZAÇÕES CONTEMPORÂNEAS .......................................................Anderson 
Agenor Felca Felix; Guilherme Ehros Leal; Laiane Modesto De Brito
10 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica10
177
181
191
RESUMO
A vida útil da construção está ligada 
ao surgimento de patologias, ocasionadas 
pela deficiência de preparo de profissionais 
em todos os níveis da área da construção civil 
no planejamento, execução e manutenção 
das edificações; pelo mau uso ou baixa 
qualidade dos materiais empregados; e ou 
pelo uso inadequado da construção. Caso as 
manifestações não sejam tratadas no início 
de seu surgimento, elas podem se agravar e 
o custo do reparo será mais alto.
Palavras-chave: patologia; concreto 
armado; prevenção; recuperação.
ABSTRACT
The durability of a building is directly 
related to the appearance of pathologies. 
These pathologies are caused by a deficiency 
of prepared professionals at all levels of 
construction; inadequate management, 
execution and maintenance of buildings; 
misuse or poor quality of materials used; 
and the inappropriate use or construction. 
The non-treatment of these pathologies 
immediately after their appearance will 
aggravate the scenario and consequently 
increase repair costs.
Keywords: pathology, reinforced 
concrete, prevention, recovery.
INTRODUÇÃO
A indústria da construção civil não 
para de crescer no Brasil. As manutenções 
não estão sendo feita de acordo como 
planejado devido à grande demanda por 
obras novas o que acarreta e agrava a 
manifestação de patologias. 
O processo de “deterioração” da 
construção está diretamente ligado à vida útil. 
As condições de uso e exposição, juntamente 
com materiais de pouca durabilidade e 
falta de fiscalização na obra pode acarretar 
em gastos futuros para recuperação da 
construção.
Com a pesquisa dos principais 
problemas patológicos ocorrentes nas 
edificações, serão revisados conceitos sobre 
a vida útil das estruturas e a influência das 
patologias atuantes. Além desses objetivos 
será elaborado um estudo de caso para 
exemplificar e ilustrar o trabalho a fim de 
conseguir identificar e diagnosticar os casos 
estudados de manifestações patológicas. 
Este estudo relatará soluções para 
patologias encontradas em concreto armado, 
ocasionadas pela deficiência de preparo de 
profissionais em todos os níveis da área da 
construção civil no planejamento, execução 
e manutenção das construções; pelo mau 
uso dos materiais empregados, ou baixa 
qualidade dos mesmos; e ou pelo uso 
inadequado da edificação.
A metodologia consiste em uma 
revisão bibliográfica sobre as patologias, com 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO 
ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE 
EDIFICAÇÕES
Raísa Ajona1
Elizabeth Oshima de Aguiar2
1Acadêmica do Curso de Engenharia Civil. Bolsista de Iniciação Científica pelo Programa Institucional de Bolsas do 
UNISEB. raisa_ajona@yahoo.com.br
2 Profa. Dra. em Engenharia de Estruturas pela Universidade de São Paulo; Docente no Centro Universitário UNISEB, 
Ribeirão Preto. elizabethsoshima@gmail.com
11Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
enfoque principal em estruturas em concreto 
armado. Após a revisão, serão feitas algumas 
visitas técnicas em obras para acompanhar 
a execução dos procedimentos, como o 
respeito pelos detalhes de projeto e normas 
de desempenho dos materiais e formas de 
execução. Além de obras em andamento, 
será realizada visita técnica em lugares que 
possuem manifestação de patologia para que 
estas possam ser identificadas, ilustradas e 
ser realizada uma discussão acerca de suas 
causas e formas de recuperação da estrutura, 
prevenção e cuidados especiais.
Este trabalho visa apresentar 
algumas formas de patologias em concreto 
armado, suas possíveis causas e formas de 
recuperação, fazendo com que se tenha uma 
revisão bibliográfica ilustrada do assunto.
1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Com o tempo, os materiais e técnicas 
da construção civil foram inovados, o 
concreto foi desenvolvido e os métodos de 
cálculo foram aprofundados, as estruturas 
foram se tornando mais “esbeltas” por 
motivos financeiros e com o aumento do 
número de construções, os profissionais 
foram delegando obras de menor porte 
para encarregados de obra, ou pessoas 
não qualificadas. Em consequência, as 
patologias das construções foram surgindo, 
especialmente as patologias em concreto 
armado.
A vida útil da edificação pode variar 
dependendo dos materiais empregados, 
da execução e fiscalização da obra, das 
formas de exposição e uso e existência 
de manutenção periódica. Caso ocorram 
pequenas patologias, e não seja feita nenhum 
reparo, esta pode evoluir e posteriormente 
ter alto custo de recuperação.
Como as patologias manifestam-se 
externamente, pode-se saber os mecanismos 
envolvidos e sua natureza para prevenir 
suas consequências. Esses processos muitas 
vezes podem ser evitados na fase de projeto, 
escolha de materiais e métodos de execução.
Os sintomas de maior incidência 
nas estruturas de concreto armado são 
conhecidos há algum tempo, como as fissuras, 
as flechas excessivas, as eflorescências, as 
manchas no concreto aparente, a corrosão 
de armadura e os ninhos de concretagem. 
Alguns desses problemas, como a corrosão 
das armaduras ou algumas reações químicas 
com os materiais constituintes do concreto, 
aparecem com intensidade anos após a 
produção.
Para se obter o desempenho 
satisfatório, que está diretamente ligado 
à vida útil, a estrutura deve atender às 
condições de segurança em relação aos 
estados limites último e de utilização, 
que contemplam a rigidez, a resistência, 
aspectos estéticos, a estabilidade, conforto 
térmico, entre outros. Caso o desempenho da 
construção seja insatisfatório, não significa 
que a obra esteja condenada, mas sim, que a 
estrutura requer intervenção imediata, para 
sua reabilitação. 
1.1. CONCRETO
O concreto fabricado com cimento 
Portland, estabeleceu-se como material de 
amplo uso na construção civil, devido a suas 
características de resistência à água, sua 
moldabilidade, e baixo custo de manutenção 
e fabricação. Os avanços da tecnologia do 
concreto resultaram na velocidade das 
construções e na durabilidade do concreto, 
entretanto aspectos relativos à durabilidade 
estão sendo abordados em muitas 
publicações tendo em vista o amplo emprego 
do concreto e seu futuro.
De acordo com o projeto de revisão 
da ABNT NBR 6118, de julho de 2013, as 
estruturas de concreto devem ser projetadas 
e construídas sob as condições ambientais 
previstas na época do projeto, e quando 
utilizadas conforme previsto em projeto 
conservem sua segurança, estabilidade e 
aptidão em serviço durante o prazo de vida 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES12 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica12
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
extremas, como congelamento ou fogo. Vários 
processos químicos e físicos de deterioração 
atuam ao mesmo tempo, podendo inclusive 
reforçarem-se. (REIS, 2001)
De acordo com o projeto de revisão 
da Norma NBR 6118 deverão ser levados em 
conta os mecanismos mais importantes de 
envelhecimento e deterioração da estrutura 
de concreto, descritos no QUADRO 1. 
Somados a estes mecanismos, 
ainda deverão ser considerados aqueles 
relacionados com as ações mecânicas, 
térmicas, impactos, deformação lenta, entre 
outros.
Nos principais casos de deterioração 
do concreto armado, a água está implicada 
no mecanismo de expansão e fissuração e 
como veículo de agentes agressivos. (REIS, 
2001).
No caso da lixiviação do concreto, 
ocorre a dissolução e o arraste do 
hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] da massa 
endurecida, pela ação do fluxo contínuo da 
água através da estrutura do material. O 
potencial hidrogeniônico (pH) do concreto é 
diminuído, dando lugar à decomposição de 
outros hidratos,aumentando sua porosidade 
e facilitando a desintegração (SOUZA; 
RIPPER, 1998). Surgem como resultado da 
lixiviação as formações do tipo estalactites e 
estalagmites.
útil correspondente.
Por vida útil de projeto, entende-se o 
período de tempo durante o qual se mantêm 
as características das estruturas de concreto, 
sem intervenções significativas, desde que 
atendidos os requisitos de uso e manutenção 
prescritos pelo projetista e pelo construtor, 
bem como requisitos de execução dos reparos 
necessários decorrentes de danos acidentais. 
(NBR 6118, 2013).
A durabilidade do concreto estabelece 
os requisitos de manutenção da resistência, 
forma e aparência da estrutura quando 
sujeita aos carregamentos e condições 
ambientais. Desta forma, o conceito dos 
“4C” propostos por Calixto (1997), devem 
ser verificados: Cobrimento, Composição, 
Compactação e Cura.
Critérios de durabilidade para 
reparos de concreto são diferentes dos 
critérios adotados para uma nova estrutura. 
Os desafios para os reparos referem-se aos 
ataques físicos e químicos provenientes 
do ambiente externo à estrutura, assim 
como aos ataques do ambiente interno e 
das mudanças internas promovidas pela 
execução do reparo. Após a aplicação, o 
reparo experimenta a retração por secagem e 
é deformado de acordo com as características 
do material empregado, a temperatura 
e umidade do ambiente, a geometria do 
reparo, o grau de restrição, e a temperatura 
do material e do substrato. (REIS, 2001).
1.2. MECANISMOS DE 
ENVELHECIMENTO E 
DETERIORAÇÃO
Os efeitos químicos que prejudicam 
a estrutura incluem a lixiviação da pasta 
de cimento por soluções ácidas, reações 
expansivas envolvendo ataque por sulfatos, 
reações álcali-agregados e corrosão das 
armaduras no concreto. Os efeitos físicos 
incluem desgaste da superfície, fissuras 
causadas pela pressão de cristalização de 
sais nos poros e exposição a temperaturas 
13Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Fonte: REIS, 2001.
Um dos produtos de hidratação do 
cimento é a portlandita, hidróxido de cálcio 
[Ca(OH)2], que confere ao concreto um pH por 
volta de 12,5, envolvendo a armadura em meio 
alcalino. Esta alcalinidade fornece resistência à 
corrosão, mesmo em ambientes onde a corrosão 
é favorável. (REIS, 2001).
A formação do carbonato de cálcio 
insolúvel, a partir da lixiviação do hidróxido 
de cálcio, é responsável pelo aparecimento de 
eflorescência caracterizada pela cor branca na 
superfície do concreto, como mostra a FIGURA 1.
14 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica14
QUADRO 1 - Principais mecanismos de envelhecimento e deterioração 
das estruturas de concreto armado
MECANISMO AGENTES AÇÃO SINTOMATOLOGIA
1. Lixiviação 
Águas puras, car-
bônicas agressivas e 
ácidas 
Carrear compostos 
hidratados da pasta de 
cimento. 
- Superfície arenosa ou com 
agregados expostos sem a 
pasta superficial; 
- Eflorescência de car-bonato; 
- Elevada retenção de fuligem 
/ fungos. 
2. Expansão 
Águas e solos 
contaminados por 
sulfatos 
Reações expansivas e 
deletérias com a pasta 
de cimento hidratado. 
- Superfície com fissuras 
aleatórias e esfoliação; 
- Redução da dureza epH. 
3. Expansão Agregados reativos 
Reações entre os álcalis 
do cimento e certos 
agregados rea-tivos. 
- Expansão geral da massa do 
concreto; 
- Fissuras superficiais e 
profundas. 
4. Reações deletérias Certos agregados 
Transformações de 
produtos ferruginosos 
presentes nos 
agregados. 
- Manchas, cavidades e 
protuberância na superfície do 
concreto. 
5. Corrosão da 
armadura 
Gás carbônico da 
atmosfera 
Penetração por difusão 
e reação com os 
hidróxidos alcalinos 
dos poros do concreto, 
reduzindo o pH dessa 
solução. 
- Requer ensaios espe-cíficos; 
- Em casos mais acen-tuados, 
apresentam man-chas, 
fissuras, desta-camentos do 
concreto, perda da seção 
resistente e da aderência. 
6. Corrosão da 
armadura 
Cloretos 
Penetração por difu-
são, impregnação ou 
absorção capilar, des-
passivando a superfí-
ciedo aço. 
- Requer ensaios espe-cíficos 
- Ao atingir a armadura 
apresenta os mesmos sinais 
do item 5. 
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
o risco de corrosão pela diminuição da 
resistividade elétrica do concreto. São fontes 
comuns de cloretos os aditivos, os agregados 
contaminados por sais, as águas de 
amassamento contaminadas e a penetração 
de soluções com sais degelantes, salmouras 
industriais, maresias ou névoas de ambiente 
marinho ou água do mar (impregnação da 
superfície). (REIS, 2001).
Com base na revisão da ABNT 
NBR 6118, de julho de 2013, as medidas 
preventivas consistem em dificultar o 
ingresso dos agentes agressivos ao interior 
do concreto. O cobrimento das armaduras 
e o controle da fissuração minimizam este 
efeito, sendo recomendável o uso de um 
concreto de baixa porosidade. O uso de 
cimento composto com adição de escória ou 
material pozolânico é também recomendável 
nesses casos.
A Figura a seguir, apresenta a 
corrosão nas armaduras em local próximo às 
tubulações que apresentam infiltrações.
Em outras palavras, a lixiviação 
é a ação de dissolução ou extrativa que 
compostos hidratados da pasta de cimento 
sofrem quando em contato com a água 
(principalmente as puras ou ácidas).
Para prevenir sua ocorrência, 
recomenda-se restringir a fissuração, de 
forma a minimizar a infiltração de água, 
e proteger as superfícies expostas com 
produtos específicos, como os hidrófugos.
A corrosão das armaduras apresenta-
se na maioria das estruturas de concreto 
deterioradas. Assim que se inicia o processo, 
a taxa de corrosão é controlada pela 
condutividade do concreto, pela diferença de 
potencial entre as áreas catódicas e anódicas 
e pela taxa de oxigênio que alcança o catodo. 
(REIS, 2001).
As estruturas de concreto armado 
localizadas em ambientes agressivos são 
especialmente propensas à corrosão pela 
entrada de cloretos. Na presença de grandes 
quantidades de cloretos, o concreto tende 
a conservar mais umidade, aumentando 
15Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
FIGURA 1 - Lixiviação de compostos hidratados
Fonte: http://mundodaimpermeabilizacao.blogspot.com.br/2011/01/patologias-em-
concreto-armado.html
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
Ainda segundo Reis (2001), a 
deterioração decorrente da interação 
entre certos agregados e a solução alcalina 
resultante da hidratação de cimentos com 
alta taxa de álcalis, no concreto, é conhecida 
como reação álcali-sílica ou álcali-agregado 
(ASR). A reação produz gel que absorve 
água e expande em volume, resultando em 
fissuração e desintegração do concreto. 
Ocorre a perda da resistência, diminuição do 
módulo de elasticidade e da durabilidade.
De acordo com Fan e Hanson (1998),métodos para prevenir ou minimizar a 
deterioração por ASR,incluem evitar o uso 
de agregados reativos, limitação do conteúdo 
de álcalis no cimento e a incorporação do uso 
de pozolanas e outras misturas apropriadas 
no concreto. Mehta e Monteiro (1994) 
acrescentam que o controle de acesso de 
água ao concreto é fator desejável para 
impedir expansões excessivas no concreto. O 
projetista deve identificar no projeto o tipo 
de elemento estrutural e sua situação quanto 
à presença de água, e recomendar as medidas 
preventivas necessárias.
O ataque de sulfatos pode manifestar-
se na forma de expansão do concreto e na 
perda progressivade resistência e massa, 
devido à deterioração na coesão dos produtos 
de hidratação do cimento.
Conforme Carmona Filho (2000), o 
aluminato tricálico do cimento pode reagir 
com sulfatos solúveis, em uma reação 
acompanhada com grande expansão, 
resultando no composto sulfoaluminato 
tricálcico.
A baixa permeabilidade, obtida pelo 
alto consumo de cimento, baixa relação água/
cimento, compactação e cura apropriadas, é a 
melhor proteção contra o ataque de sulfatos.
16 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica16
FFIGURA 2 - Corrosão das Armaduras 
Fonte:http://www.slideshare.net/Thiagoooooo/patologia-das-estruturas-piso-concreto-e-
revestimentos
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
A prevenção pode ser feita pelo uso de 
cimento resistente a sulfatos.
Quanto aos efeitos da ação do fogo, 
que caracterizam-se basicamente pela 
alteração da cor e perda da resistência, 
em função direta da temperatura que o 
incêndio atinge, sabe-se que a degradação 
do concreto ocorre por volta dos 6000C. A 
fratura do concreto ocorre devido a expansão 
dos agregados, que desenvolvem tensões em 
função do coeficiente de dilatação térmica 
dos agregados. (SOUZA; RIPPER, 1998).
Quanto aos efeitos da ação do 
congelamento, o mais comum é a fissuração 
e o destacamento do concreto causados pela 
expansão da pasta de cimento por repetidos 
ciclos gelo-degelo. (REIS, 2001).
A deterioração da superfície do 
concreto, decorrente dos fenômenos físicos da 
erosão, abrasão e da cavitação pode diminuir 
a vida útil do concreto. Estes fenômenos 
podem ser acelerados principalmente 
quando a pasta de cimento do concreto 
tem elevada porosidade. Para obtenção de 
elevadas resistências aos fenômenos de 
erosão e abrasão, deve-se utilizar concretos 
com resistência à compressão superior a 28 
MPa, baixa relação água/cimento, uso de 
agregados com granulometria adequada, 
verificação do uso de adições minerais, baixa 
consistência e condições apropriadas de 
cura. Quanto ao fenômeno da cavitação, um 
concreto resistente não é necessariamente 
suficiente para a prevenção de danos. Alguns 
autores sugerem a adoção de medidas em 
projeto, tais como evitar mudanças bruscas 
da declividade e irregularidades da superfície 
como formas adicionais de prevenção do 
fenômeno. (REIS, 2001).
A cavitação provocada pela formação 
de bolhas de vapor sobre pressão, nas 
regiões de degraus, que junto com o fluxo 
de água em alta velocidade e pressão, 
causam impactos na superfície do concreto 
e consequentemente causa sérias avarias na 
região de superfícies curvas ou na região dos 
degraus como mostra a FIGURA 4.
17Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
FIGURA 3 - Formação de fissuras por ataque de sulfato
Fonte: http://www.consultoriaeanalise.com/2011/05/formacao-de-etringita-em-
estruturas-de.html
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
1.3. CRITÉRIOS DE PROJETO 
QUE VISAM A DURABILIDADE
Como mencionado, deve ser evitada a 
presença ou acumulação de água proveniente 
de chuva ou decorrente de água de limpeza e 
lavagem sobre as superfícies das estruturas 
de concreto a fim de reduzir as possíveis 
manifestações de patologias.
Outras formas de drenagem são 
a disposição de ralos e condutores em 
superfícies expostas horizontais (como 
coberturas, pátios, estacionamentos, 
garagens e outras); selagem de todas as juntas 
de movimento ou dilatação em superfícies 
sujeitas à ação da água, de forma a tornarem-
se estanques à passagem de água; e fazer com 
que todos os topos de platibandas e paredes 
sejam protegidos (todos os beirais devem 
ter pingadeiras e os encontros em diferentes 
níveis devem ser protegidos por rufos).
Em relação às disposições 
arquitetônicas ou construtivas que possam 
reduzir a durabilidade da estrutura devem 
ser evitadas. Deve ser prevista aberturas 
para drenagem e ventilação em elementos 
estruturais onde há possibilidade de acúmulo 
de água como visto anteriormente e ser 
previsto em projeto o acesso para inspeção 
e manutenção de partes da estrutura com 
vida útil inferior ao todo, como insertos, 
impermeabilizações, aparelhos de apoio e 
outros.
Segundo a revisão de 2013 da NBR 
6118, a agressividade do meio ambiente 
está relacionada às ações físicas e químicas 
que atuam sobre as estruturas de concreto, 
independentemente das ações mecânicas, das 
variações volumétricas de origem térmica, 
da retração hidráulica e outras previstas no 
dimensionamento das estruturas.
Nos projetos de estruturas correntes, a 
agressividade ambiental deve ser classificada 
de acordo com o apresentado no QUADRO 
2, e pode ser avaliada segundo as condições 
de exposição da estrutura ou de suas partes 
(ABNT NBR 6118, 2013).
A classe de agressividade do ambiente 
18 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica18
FIGURA 4 – Cavitação
Fonte: http://www.recuperacao.com.br/pasta%20de%20Tese%20Aguiar-%20Site%20
recuperacao/Patologias%20que%20Comprometem%20a%20Durabilidade%20do%20
Concreto%20em%20Galerias%20de%20%C3%81guas%20Pluviais/III-A-012.pdf
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
previsto em projeto devem estabelecer os 
parâmetros mínimos a serem atendidos. 
Na falta destes e devido à existência de 
uma forte correspondência entre a relação 
água/cimento e a resistência à compressão 
do concreto e sua durabilidade, permite-se 
que sejam adotados os requisitos mínimos 
expressos na TABELA 1.(ABNT NBR 6118).
está relacionada com a qualidade do concreto 
de cobrimento. A durabilidade das estruturas 
é altamente dependente das características 
do concreto e da espessura e qualidade do 
concreto para cobrimento da armadura.
Ensaios comprobatórios de 
desempenho da durabilidade da estrutura 
frente ao tipo e nível de agressividade 
19Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
QUADRO 2 – Classes de agressividade ambiental (CAA)
FONTE: ABNT NBR 6118, 2013.
Classe de 
agressividade 
ambiental 
Agressividade Classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto 
Risco de 
deterioração da 
estrutura 
I Fraca 
Rural 
Insignificante 
Submersa 
II Moderada Urbana a,b Pequeno 
III Forte 
Marinha a
Grande 
Industrial a,b
IV Muito forte 
Industrial a,c
Elevado 
Respingos de maré 
aPode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) para 
ambientes internos secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos 
residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura). 
bPode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) em obras em regiões de 
clima seco, com umidade média relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de 
chuva em ambientes predominantemente secos ou regiões onde raramente chove.
cAmbientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias 
de celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas.
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
Para atender aos requisitos 
estabelecidos nesta Norma, o cobrimento 
mínimo da armadura é o menor valor que 
deve ser respeitado ao longo de todo o 
elemento consideradoe que constitui um 
critério de aceitação.
Para garantir o cobrimento mínimo, 
o projeto e a execução devem considerar o 
cobrimento nominal, que é o cobrimento 
mínimo acrescido da tolerância de execução 
(Δc). Assim, as dimensões das armaduras e os 
espaçadores devem respeitar os cobrimentos 
nominais, estabelecidos na TABELA 2, para 
Δc = 10 mm (usado nas obras correntes).
20 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica20
TABELA 1 - Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade 
do concreto Portland
Fonte: ABNT NBR 6118, 2013.
Concreto a Tipo b, c
Classe de agressividade (Quadro 2) 
I II III IV 
Relação água/cimento 
em massa 
CA ≤ 0,65 ≤ 0,60 ≤ 0,55 ≤ 0,45 
CP ≤ 0,60 ≤ 0,55 ≤ 0,50 ≤ 0,45 
Classe de concreto 
(ABNT NBR 8953) 
CA ≥ C20 ≥ C25 ≥ C30 ≥ C40 
CP ≥ C25 ≥ C30 ≥ C35 ≥ C40 
aO concreto empregado na execução das estruturas deve cumprir com os requisitos estabelecidos na 
ABNT NBR 12655. 
bCA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado.
cCP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto protendido.
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
A seguir serão apresentadas algumas 
patologias encontradas em edificações.
2.1. MANCHA DE UMIDADE
As causas de manchas de umidade 
em laje podem ser várias. Vazamento 
de tubulações da laje ou falta de 
impermeabilização / impermeabilização 
deficiente são possíveis causas. 
A primeira providência a ser tomada 
a partir dos sintomas encontrados é 
verificar a possível passagem de tubulações 
de hidráulica na laje. Caso não houver 
Esta tabela de cobrimento de 
armadura foi revisada e agora prevê esta 
orientação específica para estruturas em 
contato com o solo (casos de elementos de 
fundação, cortinas de concreto, muros de 
arrimo, etc). Além desse detalhe, também 
introduziu uma divisão entre os elementos 
protendidos (que na norma em vigor não 
há), permitindo-se que as lajes protendidas 
tenham um cobrimento menor que vigas e 
pilares.
2. PATOLOGIAS ENCONTRADAS EM 
EDIFICAÇÕES
21Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
TABELA 2 – Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e 
o cobrimento nominal para Δc = 10mm
Fonte: ABNT NBR 6118, julho 2013.
Tipo de estrutura Componente ou elemento 
Classe de agressividade ambiental 
(Quadro 2) 
I II III IVb
Cobrimento nominal (mm) 
Concreto armado 
Laje 20 25 35 45 
Viga/pilar 25 30 40 50 
Elementos estruturais 
em contato com o solo c 30 40 50 
Concreto protendido a
Laje 25 30 40 50 
Viga / pilar 30 35 45 55 
aCobrimento nominal da bainha ou dos fios, cabos e cordoalhas. O cobrimento da armadura 
passiva deve respeitar os cobrimentos para concreto armado. 
bNas faces inferiores de lajes e vigas de reservatórios, estações de tratamento de água e esgoto, 
condutos de esgoto, canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química e intensamente 
agressivos, a armadura deve ter cobrimento nominal de 45 mm.
cNo trecho dos pilares em contato com o solo junto aos elementos de fundação, a armadura deve 
ter cobrimento nominal ≥ 45 mm.
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
impermeabilização no piso superior, pois 
assim o problema será resolvido e a estrutura 
não será mais prejudicada.
No caso ilustrado, houve a segregação 
do concreto numa viga e quando observada 
(depois da desforma) esperou-se um período 
de aproximadamente um mês para a retirada 
de uma amostra para analisar se a resistência 
foi comprometida. Neste caso, não houve 
comprometimento e a estrutura pode ficar 
como estava, mas caso a resistência fosse 
alterada, o calculista decidiria entre refazer 
a estrutura ou fazer apenas um reforço da 
mesma.
tubulações, é necessário analisar se o piso 
da laje superior não está solto ou trincado. 
Posteriormente, pode ser realizada uma 
2.2. SEGREGAÇÃO DO CONCRETO
O concreto é um elemento construtivo 
composto por areia, pedras (brita), água 
e cimento. O concreto, quando preparado 
e lançado corretamente, transforma-se 
em uma massa homogênea, onde todas as 
pedras estão completamente envoltas pela 
pasta de cimento, areia e água. Se ocorrer um 
erro de lançamento ou de vibração, as pedras 
se separam do resto da pasta, formando um 
concreto cheio de vazios, permeável, que 
permite a passagem de água.
22 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica22
FIGURA 5: Mancha de umidade
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2013.
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
2.3. LIXIVIAÇÃO
As reações de hidratação do cimento 
Portland produzem principalmente cristais 
C-S-H (silicato de cálcio hidratado), duros, 
resistentes e insolúveis na presença de água. 
Produzem também cristais de Ca(OH)2 e 
Mg(OH)2, cal hidratada/hidróxidos de cál-
cio e de magnésio, estes parcialmente so-
lúveis em água, principalmente no caso de 
água corrente. Ao processo de dissolução e 
transporte da cal hidratada dá-se o nome de 
lixiviação.
No caso observado, possivelmente 
com a entrada de água da cobertura ocorreu 
a lixiviação, mas percebe-se que a entrada 
de água não acontece mais, pois a lixiviação 
não progrediu para carbonatação, que é uma 
patologia que pode causar danos maiores à 
estrutura.
23Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
FIGURA 6: Segregação do concreto
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2013.
FIGURA 7: Lixiviação
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2013.
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
24 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica
alto custo de recuperação. A tabela a seguir 
apresenta uma relação entre as etapas da 
obra, as causas das patologias que podem 
ser prevenidas e o custo de recuperação caso 
alguma causa não seja prevenida.
Pode-se entender que a vida útil da 
construção está ligada ao surgimento de 
patologias, ocasionadas pela deficiência de 
preparo de profissionais em todos os níveis 
da área da construção civil no planejamento, 
execução e manutenção das edificações; 
pelo mau uso dos materiais empregados, ou 
baixa qualidade dos mesmos; e ou pelo uso 
inadequado da construção.
Se os projetos e a execução dos 
mesmos são realizadas de maneira coerente 
com as normas de procedimentos diminuem 
os riscos de patologias, porém, a maioria das 
obras não possuem a qualidade do serviço 
encontradas na visita técnica.
CONCLUSÕES
Existem critérios de projeto que 
visam a durabilidade da edificação. Como 
mencionado, deve ser evitada a presença 
ou acumulação de água proveniente de 
chuva ou decorrente de água de limpeza e 
lavagem sobre as superfícies das estruturas 
de concreto a fim de reduzir as possíveis 
manifestações de patologias.
Além desses critérios, a NBR 6118 
que está sendo revisada prescreve valores de 
cobrimento mínimo da armadura de concreto 
armado para elementos estruturais, e agora 
também para elementos em contato com 
o solo em relação à classe de agressividade 
ambiental.
Para um bom uso da edificação é 
necessário ficar atento a qualquer sintoma 
de patologia, para que esta possa ser tratada 
de imediato e não causar danos maiores ou 
TABELA 3: Causas das Patologias nas Etapas de Edificações
Fonte: Elaborado pelas autoras
Etapa Causas das Patologias
PROJETO 
• Elementos de projeto inadequados 
• Falta de compatibilização 
• Especificação inadequada de materiais 
• Detalhamento insuficiente ou errado 
• Detalhes construtivos inexequíveis 
• Falta de padronização das representações 
• Erros de dimensionamento 
EXECUÇÃO 
• Alteração de Projeto no decorrer da obra 
• Não capacitação da mão-de-obra 
• Fiscalização e controle de qualidade falhos 
• Irresponsabilidade técnica 
UTILIZAÇÃO 
• Manutenção inexistente 
• Capacidade de carga da estrutura não respeitada 
• Reformas com alteração na estrutura sem prévia 
consulta do engenheiro 
 
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MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
24 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica | 25
e ao cobrimento mínimo da armadura 
especificado pela norma de acordo com a 
região de classe de agressividade.
Além disso, como o processo 
de “deterioração” da construção está 
diretamente ligado à vida útil, devem ser 
observadas também as condições de uso e 
exposição, e diante de qualquer sintoma de 
patologia, esta deve ser tratada de imediato, 
evitando-se danos maiores ou alto custo de 
recuperação.
De maneira geral, foi observado que 
as manutenções não estão sendo feitas de 
acordo como planejado devido à grande 
demanda por obras novas o que acarreta e 
agrava a manifestação de patologias. Outro 
ponto observado é que a maior parte das 
patologias encontradas são causadas na 
etapa de execução, principalmente pela falta 
de fiscalização dos procedimentos.
Deve-se atentar para aumentar a 
durabilidade, principalmente à presença 
ou acumulação de água nas superfícies 
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em: 17/07/2013.
26 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica26
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONCRETO ARMADO: UM ESTUDO SOBRE A DURABILIDADE DE EDIFICAÇÕES
RESUMO
A instalação de sistemas de 
estabilização durante o processo de escavação 
de um túnel representa uma parcela 
significativa do custo de construção da obra, 
é certo que uma otimização de tal processo 
representa grandes economias. Diferentes 
métodos de simulação do mecanismo 
tridimensional de transferência de carga 
já foram utilizados por diferentes autores. 
O presente trabalho traz como proposta 
a utilização de um software diferente e 
mais moderno para fazer as simulações 
tridimensionais. Foram elaborados dois 
modelos no programa Comsol, um em 
3D, para simular uma situação conhecida 
de esforços solicitantes sobre uma viga 
engastada e outro modelo bidimensional 
antes e após a escavação de um túnel. A 
eficiência deste programa foi analisada 
e constatadas vantagens do programa, o 
que o torna uma boa alternativa para a 
simulação de escavação de túneis. Os estudos 
feitos tanto com a viga quanto com o túnel 
mostraram que o programa gera resultados 
semelhantes aos resultados obtidos de forma 
analítica.
Palavras-chave: túnel, simulação 
numérica, método dos elementos finitos, 
interação maciço-suporte.
ABSTRACT
The installation of support systems 
during the excavation of a tunnel represents 
a significant portion of the construction 
costs, an optimization of this process 
represents a great economy. Different 
methods of three-dimensional simulation of 
the charge transfer mechanism has already 
been used by various authors . This paper 
presents the verification of a different and 
modern software to make three-dimensional 
simulation. Two models were developed 
in this software, a three-dimensional to 
simulate a situationknown as internal 
forces on the cantilever and the other two-
dimensional model before and after the 
tunneling . The efficiency of this program 
was analyzed and verified advantages of the 
program , which makes it a good alternative 
for the simulation of tunneling. Studies 
done both with the beam as with the tunnel 
showed that the program generates similar 
results to analytically results.
Keywords: tunnel, numerical 
simulation, finite element method, ground-
support interaction.
1. Introdução
A instalação de sistemas de 
estabilização durante o processo de 
escavação de um túnel representa uma 
parcela significativa do custo de construção 
deste tipo de obra. Uma otimização de tal 
processo representaria grande economia. Por 
isto torna-se essencial o desenvolvimento de 
um sistema de cálculo cada vez mais preciso e 
fiel às necessidades de dimensionamento dos 
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE 
TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
Alice Sartori Monteiro de Barros¹ 
Ricardo Adriano Martoni Pereira Gomes²
¹Acadêmica do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Uniseb de Ribeirão Preto. Bolsista de Iniciação 
Científica do PIBIC – UNISEB email: alicemonteiro89@gmail.com
²Doutor em Geotecnia pela Escola de Engenharia de São Carlos- USP. Docente e Coordenador do Curso de Engenharia 
Civil do Centro Universitário UniSEB de Ribeirão Preto. email: rampgomes@gmail.com
27Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
suportes, promovendo uma maior segurança 
e economia.
Porém, a utilização de modelos 
tridimensionais realistas para realizar esta 
simulação se torna onerosa tanto em termos 
de tempo como em investimento. Para agilizar 
a simulação numérica dos avanços da frente 
de escavação em uma fase de pré-projeto, 
seria mais viável e eficiente usar expressões 
adimensionais obtidas estatisticamente por 
meio de análise de resultados tridimensionais 
para reproduzir o comportamento não linear 
geométrico e físico da interação entre o 
maciço e o suporte (GOMES, 2006). Com 
uma expressão adimensional obtida através 
de análises estatísticas dos resultados obtidos 
em modelos numéricos tridimensionais, 
é possível se obter uma simulação fiel dos 
esforços solicitantes finais do suporte de um 
túnel na frente de escavação (SCHWARTZ & 
EINSTEIN, 1980)
Diferentes métodos de simulação do 
mecanismo tridimensional de transferência 
de carga entre o maciço e o suporte já foram 
utilizados por diferentes autores. Entre 
estes já foram utilizados modelos numéricos 
bidimensionais, assim como axissimétricos. 
Todos estes métodos provaram ter várias 
vantagens e limitações. A proposta deste 
trabalho é iniciar a utilização de um software 
mais moderno, que utiliza o método dos 
elementos finitos, para realizar simulações 
tridimensionais, verificando neste estágio de 
pesquisa a precisão de seus resultados para 
modelos bidimensionais e tridimensionais.
Neste trabalho serão elaborados 
dois modelos no programa COMSOL, um 
tridimensional para simular uma situação 
conhecida de esforços solicitantes sobre 
uma viga engastada, e outro modelo 
bidimensional simulando as condições antes 
e após a escavação de um túnel. A eficiência 
deste programa será analisada.
A seguir serão discutidos alguns 
conceitos importantes para o entendimento 
do problema que será analisado e da 
abordagem que será utilizada para a sua 
solução. É importante ressaltar que este 
trabalho, por suas características de longo 
prazo, se encontra em fase inicial de 
verificação e aferição das ferramentas que 
serão utilizadas em sua elaboração.
1. NATM
Um dos principais métodos de 
construção de túnel é o “New Austrian 
Tunneling Method” (novo método austríaco 
de construção de tuneis) ou NATM. Uma 
descrição deste método é essencial para 
se entender quais os aspectos deverão ser 
considerados durante a modelagem por 
simulação numérica. 
O principal objetivo deste modelo 
é utilizar o máximo da capacidade do solo 
que esta sendo escavado para dar suporte 
ao túnel. Isto é feito de forma que as 
deformações no solo sejam feitas de maneira 
controlada, e modifiquem minimamente sua 
resistência. Por isto as condições de suporte 
dos maciços são analisadas enquanto o túnel 
esta sendo construído. (HEMPHILL, 2013)
O NATM se inicia com a coleta 
de dados para se antecipar as condições 
do solo que serão encontradas durante 
a escavação. Durante a escavação as 
condições de solo encontradas são então 
comparadas as condições antecipadas. O 
solo também é monitorado para determinar 
se a movimentação de terra causada pela 
escavação esta dentro dos parâmetros 
aceitáveis. (HEMPHILL, 2013)
Os suportes iniciais devem ser 
mais flexíveis e as deformações deste 
suporte devem ser monitoradas por um 
instrumento. Este monitoramento irá dizer 
se será preciso fazer alguma modificação na 
escavação. O suporte inicial deve ser feito 
de concreto projetado com ou sem o reforço 
de fibras. Também é utilizado malhas de 
arame soldado, arcos ou vigas treliçadas e 
reforços sobre o solo. A camada final é feita 
de concreto moldado no local. A principal 
vantagem deste suporte é a flexibilidade que 
ele da ao formato do túnel. Por não depender 
de equipamentos muito complexos, este 
28 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica28
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
métodos de análise bidimensional. 
3.1.1 MÉTODO DA PRESSÃO FICTÍCIA 
INTERNA
Neste método foi sugerido que a 
escavação de um túnel pudesse ser modelado 
em três etapas diferentes. Também imagina-
se que é aplicado uma pressão fictícia interna 
no perímetro da escavação. Na primeira 
etapa considera-se que o maciço tenha uma 
abertura não revestida, na qual as pressões 
internas são iguais as pressões do terreno. 
Supõem se portanto que o próprio maciço 
consegue suportar as cargas depois da 
abertura. A segunda etapa supõem que a 
pressão interna é reduzida por um fator de 
alívio α, e que a terra se move para dentro do 
túnel com uma quantidade µo. Supõem se que 
isto acontece antes de instalado o suporte. A 
ultima suposição é que após a movimentação 
do terreno (esta movimentação já é estimada 
por leituras feitas em campo), é instalado o 
suporte, que faz com que a pressão fictícia 
interna seja nula. (GOMES, 2006)
Este modelo pode ser visualizado na 
figura a seguir.
sistema requer menos tempo de construção 
e menores custos. A escavação e suporte são 
feitos de forma sequencial, ou seja, após a 
escavação de uma parte é instalado o suporte, 
para apenas depois ser feita a escavação de 
outra parte. (HEMPHILL, 2013)
Como não serão considerados os 
fatores dependentes de tempo durante a 
modelagem por simulação numérica esta 
parte do NATM não será abordada. Sendo 
assim, já podemos entrar na parte de 
simulação numérica.
3. MÉTODOS DE ANÁLISE NUMÉRICA
Existem três diferentes formas 
de modelagem por análise numérica: 
bidimensionais, axissimétricas e 
tridimensionais. Alguns dos principais 
aspectos, vantagens e desvantagens destes 
modelos serão abordadas.
3.1 ANÁLISES BIDIMENSIONAIS
Uma sequência de análises 
bidimensionais das seções transversais 
do túnel podem se aproximar das analises 
tridimensionais. Existem três principais 
29Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Figura 1: Representação esquemática do método da pressão fictícia 
interna
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
3.1.2 MÉTODO DA REDUÇÃO DE 
RIGIDEZ NO NÚCLEO
Este método consiste em fazer uma 
sequência de simulações planas em que o 
maciço seja considerado intacto. Antes que o 
túnel seja escavado, o modulo de elasticidade 
da região interna do túnel é reduzido em uma 
quantidade x, o que faz com que o maciço se 
3.1.3 MÉTODO DA REDUÇÃO DE 
CARREGAMENTO
Neste método existem 3 fases. 
Na primeira fase são determinadas as 
pressões na fronteira entre a região a ser 
escavada e o maciço. Depois disto retira-se 
os carregamentos na fronteira e o materialmova para dentro em uma quantidade µo 
em direção radial. Depois disto o suporte é 
instalado e se inicia a escavação. O valor do 
módulo de elasticidade do núcleo é reduzido 
aos poucos até chegar a zero. Foi verificado 
que existe uma discrepância entre os valores 
simulados por este método e os medidos em 
campo em situações mais complexas.
A figura a seguir ilustra o método:
do núcleo e aplica-se no perímetro das 
escavações as tensões obtidas na primeira 
fase em sentido oposto. Estas tensões são 
multiplicadas por um fator α, que é acrescido 
até atingir um deslocamento µo. Finalmente, 
retira se o suporte e aplica se as tensões p0 
obtidas anteriormente multiplicadas por um 
fator de alívio de 1- α.
30 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica30
Figura 2: Representação esquemática do método da redução de rigidez 
no núcleo
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
3.3 ANÁLISES TRIDIMENSIONAIS 
Enquanto os modelos bidimensionais 
precisam de formas artificiais para reproduzir 
os fenômenos de um modelo tridimensional 
de forma aproximada, os axissimétricos 
apenas conseguem representar aspectos 
simples do modelo tridimensional.
Já os modelos tridimensionais são 
muito mais completos. A secção transversal 
do túnel não precisa ser simétrica como na 
simulação tri axial. O túnel pode ser raso 
ou profundo e o maciço não precisa ser 
homogêneo. As desvantagens principais 
deste modelo são os altos consumos de 
tempo, memória de processamento, memória 
de armazenamento, e as dificuldades de 
montagem das malhas e de interpretação dos 
resultados.
4. MÉTODO DE CHEN E YANG
Alguns estudos tentaram calcular as 
necessidades de suporte de um túnel de forma 
diferente. Chen & Yang (2007) argumentam 
Uma das principais críticas aos 
modelos bidimensionais é que os modelos 
apresentados apenas servem para modelar 
túneis com poucos passos de escavação. 
Em situações mais complexas este tipo de 
modelo não é confiável. (GOMES, 2006)
3.2 ANALISES AXISSIMÉTRICAS
Neste tipo de análise, o modelo tem 
simetria em relação ao eixo, e a revolução 
em torno do eixo de um perfil axissimétrico 
resulta no modelo tridimensional. O modelo 
tem então infinitos planos de simetria e o 
eixo de simetria é o eixo do túnel.
As implicações deste modelo 
significam um menor tempo de 
processamento e também uma simplificação 
na análise e interpretação dos resultados. Por 
causa desta simplificação o modelo também 
possui algumas limitações. A seção do túnel 
deve ser circular, e as heterogeneidades do 
maciço deveram ser simétricas com relação 
ao eixo do túnel. 
31Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Figura 3: Representação esquemática do método da redução de 
carregamento
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
que o método mais eficaz para se avaliar a 
estabilidade do suporte dos túneis é através 
do monitoramento de dados mensurados 
em campo. Eles argumentam que este é o 
melhor método tanto para se fazer o projeto 
do túnel quanto para monitorar a efetividade 
do suporte instalado no túnel.
O método proposto busca estabelecer 
formulas para se calcular a performance 
do suporte durante a construção do túnel, 
baseado em dados já mensurados de 
deslocamento. As fórmulas são obtidas após 
a análise estatística das variáveis aleatórias 
do problema, como o deslocamento do 
revestimento, propriedades mecânicas 
do concreto projetado, e grossura do 
revestimento. Após a determinação desta 
fórmula, foi criado um índice que mede 
a confiabilidade do revestimento. Neste 
método não é necessário sabermos o 
comportamento do solo nem da interação 
entre o sistema de suporte e o solo e suporte.
Este método mostra a importância 
de análises estatística na previsão do 
comportamento do revestimento, e coloca 
em questionamento as análises antes 
mencionadas que consideram as interações 
entre suporte maciço como as principais 
fontes de previsão do comportamento do 
túnel.
5. ANÁLISES E RESULTADOS 
O COMSOL Multiphysics é um 
programa capaz de analisar, resolver e 
simular numericamente diversos tipos de 
problemas físicos. Este programa usa como 
base de suas análises numéricas o método 
dos elementos finitos (MEF) para gerar seus 
resultados. A análise por elementos finitos é 
uma técnica numérica para resolver equações 
diferenciais parciais fazendo aproximações 
e minimizando o erro de funções. O 
Geomechanics Model do COMSOL foi criado 
especialmente para a resolução de problemas 
de mecânica dos solos e possibilitam vários 
tipos de simulações como deformações, 
plasticidade, e diversos tipos de critérios 
de ruptura para materiais granulares e/ou 
coesivos.
Inicialmente foram feitas algumas 
simulações de situações mais conhecidas 
apenas para a verificação dos resultados 
fornecidos pelo COMSOL, como os estados 
de deformação e tensão de uma viga de aço 
engastada sob o efeito de um carregamento 
de -100 N em sua extremidade oposta ao 
engaste. A figura 1 mostra a modelagem 
tridimensional do problema. Como previsto, 
a parte superior e inferior da viga na região 
do engaste foram as que mais sofreram 
deformação, sendo que na parte inferior 
houve compressão e na superior houve 
tração. Os resultados obtidos pelo programa 
tiveram um resultado satisfatório com erro 
absoluto máximo de 1% no que diz respeito 
às deformações, e de 1,5% no tocante 
às tensões. Este exemplo foi usado para 
introduzir os conceitos do programa e das 
análises que serão feitas e para comparar 
os resultados obtidos pelo programa com 
resultados obtidos de forma analítica.
32 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica32
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
pré determinada em 45 m de profundidade 
e 90 m de largura com um túnel de 10 m de 
diâmetro. No modelo, esta camada de solo 
esta sendo suportada por um maciço rochoso 
que é considerado para fins de simulação 
como indeformável. Portanto no modelo, 
na camada inferior do solo, foi colocado um 
apoio fixo para simular o maciço rochoso. Nas 
laterais do solo foi usado um apoio móvel, 
permitindo assim o deslocamento da camada 
de solo na direção vertical e impedindo o 
deslocamento na direção horizontal. Este 
apoio móvel foi colocado para simular 
o solo que se estende infinitamente na 
direção horizontal em um problema real. 
No primeiro estudo o solo é considerado 
elástico, enquanto que no segundo estudo 
foi usado o critério de Druncke-Prager para 
verificar se o solo foi plastificado localmente 
e se sofreu ruptura global. Foi pré-fixado que 
o solo deveria ter tem um modulo de Young, 
Após efetuadas estas verificações 
foi realizada a simulação bidimensional de 
um túnel dentro de uma camada de solo, 
sob apoio de um maciço rochoso com o 
procedimento de alívio parcial de tensões, 
já discutido anteriormente. O modelo 
utilizado neste trabalho fez a simulação da 
escavação de um túnel, usando o COMSOL 
Geomechanics Model. O modelo representa 
a estimativa do comportamento do solo 
durante a escavação de um túnel. Para 
calcular as tensões foram usados dois tipos 
de estudos. O primeiro simula as tensões no 
solo antes da escavação do túnel, e o segundo 
simula a remoção do material na região que 
será escavada indicando a extensão da zona 
do maciço de solo que será plastificada após 
a escavação para a construção do túnel, 
usando as tensões calculadas no primeiro 
estudo. (COMSOL, 2013)
O tamanho da camada do solo foi 
33Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Figura 4: Deformações encontradas em simulação de uma viga engastada 
sob efeito de carregamento em extremidade oposta ao engaste.
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
E=12 MPa, e coeficiente de Poisson, v=0.49, 
com coesão, c=130 kPa, e ângulo de atrito, 
Ø= 30º.
Na Figura 5, podemos verificar as 
tensões de acordo com o critério de Von 
Mises na camada de solo antes da escavaçãodo túnel. Podemos perceber que os valores 
de maiores tensões estão localizadas na 
camada inferior do solo, como se esperava 
Na Figura 6, pode-se observar que 
a região com a maior concentração de 
tensões é a do perímetro do túnel e essas 
tensões diminuem à medida que vão se 
afastando radialmente deste perímetro. Esta 
simulação foi realizada com um tempo de 
as tensões de compressão vão aumentando 
à medida que aumenta-se a profundidade. 
As tensões vão decrescendo a medida que 
se aproxima-se da superfície do terreno. 
As diferenças entre os resultados obtidos 
por esta simulação e os resultados obtidos 
por expressões analíticas são praticamente 
nulos.
processamento de 1s para cada estudo, muito 
mais rápidas que simulações tridimensionais 
que podem tomar dias de processamento. As 
diferenças entre os resultados obtidos por 
esta simulação e os resultados obtidos por 
expressões analíticas são de no máximo 3%.
34 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica34
Figura 5: Distribuição de tensões geostáticas no solo antes da remoção de 
material para simular a escavação do túnel
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
Este trabalho abordou de forma 
inicial e superficial algumas das técnicas de 
construção de túneis, suas necessidades, 
e algumas das alternativas de soluções 
propostas que podem ser adotadas. 
Este trabalho também apresentou um 
software mais moderno e eficaz para 
simular a transferência de cargas do solo 
ao revestimento do túnel. As vantagens 
do programa tanto em versatilidade, 
possibilitando a modelagem de problemas 
bidimensionais, tridimensionais e 
axissimétricos o torna uma boa alternativa 
para a simulação de excavação de túneis. 
Os estudos feitos tanto com a viga quanto 
com o túnel mostraram que o programa 
gera resultados semelhantes aos resultados 
6. CONCLUSÃO
A escavação e suporte de túneis é 
um processo complexo que exige muito 
planejamento na tentativa de se reduzir 
as imprevisibilidades do comportamento 
e na distribuição das cargas no solo e no 
maciço à medida que se avança com a frente 
de escavação. Porém, existem diversas 
soluções para os mais variados tipos de 
problemas de escavação de túneis. Verifica-
se que resultados mais precisos exigem 
modelos tridimensionais refinados com 
a consideração de inúmeras variáveis, no 
entanto estes modelos são onerosos do ponto 
de vista de processamento, principalmente 
no tocante ao tempo gasto. 
35Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
Figura 6: Distribuição de tensões na camada de solo logo após a remoção 
de material simulando a escavação do túnel.
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
obtidos de forma analítica.
Alguma complexidade da interface 
e a simplicidade das explicações na 
documentação do programa foram algumas 
desvantagens encontradas durante a 
modelagem dos problemas. Para fazer as 
modelagens é impressidivel ter o domínio 
das características do solo e do problema a 
ser modelado, portanto é recomendável que 
apenas engenheiros especialistas da área 
façam uso do programa.
Uma proposta para futuros trabalhos 
neste tema seria a realização análises 
comparativas entre todos os métodos 
diferentes já desenvolvidos. Uma análise 
comparativa aprofundada poderia indicar 
de forma mais precisa qual tipo de análise 
deveria ser usada em nos mais variados tipos 
de situação. A criação de uma avaliação por 
índice de desempenho seria apropriada para 
comparar a efetividade destes métodos.
7. REFERÊNCIAS 
CHENG, L. K.; YANG, Z. Y. Reliability Analysis of Shotcrete Lining during Tunnel Construction. 
Journal of Construction Engineering and Management, p. 975-981, dez, 2007.
COMSOL. Tunnel Excavation. Versão 4.3 Geomechanics Module. Disponível em: <http://
www.comsol.com/showroom/documentation/model/9750/>. Acesso em: 25/07/2013.
GOMES, R. A. M. P. Análise tridimensional de túneis considerando o comportamento 
dependente do tempo na interação maciço-suporte. 2006. 306 f . Tese (Doutorado) – 
Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006.
HEMPHILL, Garry B. Practical Tunnel Construction. New Jersey: John Wiley & Sons, 
Inc. 2013. 415 p.
SCHWARTZ, C. W.; EINSTEIN, H. H. Impoved design of tunnel supports: Simplified 
analysis for ground-structure interaction in tunneling. Vol 1. Massachussets Institute 
of Tecnology, Boston. 1980. 427p. 
36 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica36
VERIFICAÇÃO DE PRECISÃO NA SIMULAÇÃO DE TÚNEIS UTILIZANDO O APLICATIVO COMSOL
RESUMO
Tendo em vista que a poluição do 
ar é um dos maiores desafios da sociedade 
moderna, é necessário conhecer o quanto 
cada estado, município ou empresa está 
contribuindo para a aceleração do efeito 
estufa, o qual pode estar relacionado com o 
aquecimento global, pois apenas conhecendo 
perfeitamente a fonte de poluição, atitudes 
poderão ser tomadas. Sabendo-se que parte 
significativa dessas emissões é devida aos 
meios de transportes, essa pesquisa visa 
calcular a emissão dos gases causadores do 
efeito estufa dos veículos leves do município de 
Ribeirão Preto, SP, proporcionando dados que 
possibilitem analisar o impacto das emissões 
veiculares, além de averiguar as metodologias 
disponíveis. Para isso serão utilizados dados 
do consumo total de combustível da cidade 
no ano de 2011, a frota de veículos na cidade 
no ano proposto e modelos matemáticos de 
estimativa de emissão de gases em função do 
consumo. Comparando essas metodologias é 
possível afirmar que todas são muito otimistas 
e não consideram parâmetros essenciais de 
um inventário de emissão real.
Palavras-chave: poluição do ar, 
inventário, emissão veicular, gases do efeito 
estufa.
ABSTRACT
Given that air pollution is one of the 
greatest challenges of modern society, it 
is necessary to know how much each state, 
city or company is contributing to the 
acceleration of the greenhouse effect, which 
may be related to global warming, because 
only by knowing perfectly the source of 
pollution, attitudes may be taken. Knowing 
that a significant part of these emissions are 
due to the means of transport, this research 
aims to calculate the emission of greenhouse 
gases from light vehicles in Ribeirão Preto, 
SP, providing data that allow to analyze the 
impact of vehicle emissions, and to ascertain 
the available methodologies. This data will be 
used for the total fuel consumption of the city 
in 2011, the fleet of vehicles in the city in the 
year and proposed mathematical models for 
estimating greenhouse gas emissions based 
on consumption. Comparing these methods it 
is possible to say that all are very optimistic 
and not consideration essential parameters 
of an inventory of actual emissions.
Keywords: air pollution, inventory, 
vehicular emissions, greenhouse gases.
1. Introdução
O problema da poluição do ar está 
aumentando a cada dia, visto que o planeta é 
um sistema único e se algum ponto é afetado, 
outros também serão, podendo não ser de 
imediato, mas ao longo do tempo. Dessa 
forma, a capacidade de assimilação dos 
impactos chegará a um limite e é necessário 
INVENTÁRIO DA EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ES-
TUFA (GEE) DOS VEÍCULOS LEVES DO MUNICÍPIO DE 
RIBEIRÃO PRETO–SP
Gabriela Albino Marafão¹ 
Anderson Manzoli² 
¹Acadêmica do Curso de Engenheira Ambiental do Centro Universitário UNISEB. Bolsista de Iniiciação Científica 
pelo Programa Institucional de Bolsas de IC do UNISEB, 2013. gabi.marafao@gmail.com
²Mestre em Engenharia Civil e Doutor em Engenharia de Transportes pela Universidade de São Paulo. Docente 
do Centro Universitário UNISEB de Ribeirão Preto. andmanzoli@hotmail.com
37Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
quantificar e diagnosticar as ações humanas 
que causam esta poluição.
A qualidade do ar de uma determinada 
região está relacionada com os poluentes que 
são lançados na atmosfera. Os poluentes 
atmosféricos são oriundos, principalmente,dos processos de queima de combustíveis 
em atividades industriais e em veículos 
automotores, além de outras fontes como 
queimadas e emissões evaporativas, 
provenientes do armazenamento de 
combustíveis (BRANCO; MURGEL, 2004). 
O efeito estufa é um processo natural 
que ocorre quando parte da energia emitida 
pelo sol é refletida pela superfície terrestre 
e absorvida por alguns gases presentes na 
atmosfera. Esses gases são chamados Gases 
de Efeito Estufa (GEE). Como consequência, o 
calor fica retido e mantém o planeta aquecido 
a uma temperatura que permite a vida na 
Terra. Porém, em decorrência das atividades 
humanas, foi verificado um aumento da 
concentração de GEE na atmosfera, deixando 
as temperaturas médias globais mais altas. 
O principal poluente nessa categoria, devido 
à grande quantidade emitida na queima 
de combustíveis, é o dióxido de carbono 
(CO2), que serve também como unidade de 
equivalência para os demais GEEs.
Os poluentes emitidos pelo tubo de 
escapamento dos veículos são constituídos 
pelos produtos gerados durante reação de 
combustão incompleta que ocorre no motor. 
Esses contaminantes irão penetrar no sistema 
respiratório e, dependendo do período de 
exposição, da concentração e da capacidade 
de reação do organismo, produzem 
efeitos negativos na saúde das pessoas, 
principalmente em crianças e idosos.
A intensa utilização dos automóveis, 
como meio de transporte mais prático, 
foi proporcionado pelo desenvolvimento 
econômico e social da população. Ou seja, o 
crescimento da população, a ineficiência e a 
falta de incentivo do transporte coletivo, bem 
como a inadequação dos sistemas viários, 
fizeram aumentar muito a quantidade de 
automóveis, causando a saturação nas vias 
de tráfego dos centros urbanos. Estes não 
possuem infraestrutura para suportar os 
automóveis, pois não há vias para comportá-
los nem sinalização para ordená-los.
De acordo com Manzoli (2009), 
em pequenas e médias cidades, os trajetos 
percorridos são curtos, o que remete a 
circulação dos veículos com os motores ainda 
frios. Sabe-se que essa circunstância constitui 
a condição menos favorável no que se refere à 
emissão de poluentes atmosféricos.
Atualmente, no Brasil, há o um 
incentivo para se utilizar deste meio de 
transporte como a redução de IPI e as 
condições de financiamento. No entanto, o 
Governo Federal, através da Resolução do 
CONAMA Nº 18 de 1986, instituiu o Programa 
de Controle da Poluição do Ar por Veículos 
Automotores – PROCONVE. A atuação do 
PROCONVE foi direcionada ao controle das 
emissões dos veículos novos e daqueles em 
circulação. Além do PROCONVE, a renovação 
da frota e a utilização de biocombustíveis, 
também contribuíram para esta redução.
O 1º Inventário de Gases de Efeito 
Estufa do Estado de São Paulo infere que o 
transporte individual de passageiros emite 40 
vezes mais poluente que o transporte público e 
que 36 milhões de veículos da frota brasileira 
são responsáveis por 90% das emissões de 
gases poluentes e de efeito estufa.
O total de veículos no país mais que 
dobrou nos últimos dez anos e atingiu 64,8 
milhões em dezembro de 2010, segundo 
levantamento do Departamento Nacional 
de Trânsito (DENATRAN). A concentração 
destes veículos, geralmente deslocando-se 
ao mesmo tempo e pelos mesmos trajetos, 
ocasiona a queda nas médias das velocidades, 
comprometendo significativamente a 
qualidade do ar, além de piorar as condições 
de tráfego.
As ações de políticas públicas devem 
ser tomadas em função da real situação 
que o problema se encontra. Estimar a 
emissão veicular baseado no real consumo 
38 | Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica38
INVENTÁRIO DA EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA (GEE) DOS VEÍCULOS LEVES DO MUNICÍPIO DE RIBEIRÃO PRETO–SP
poluição atmosférica veicular que atualmente 
estamos inseridos. 
4. METODOLOGIA
Foram escolhidas três metodologias 
para estimativa da emissão veicular de 
Ribeirão Preto.
4.1 ESTEQUIOMETRIA
Esse método é o mais simples e mais 
real pois de acordo com as equações químicas 
dos processos de combustão para o etanol e a 
gasolina será obtido o volume de poluentes. 
Sendo que a queima completa de combustível 
não é ideal, chegando a aproximadamente 
20%.
de combustível pode mostrar que ações mais 
incisivas devem ser tomadas, pois os níveis 
de concentração desses poluentes podem ser 
muito maiores que os previstos em modelos 
mais otimistas.
3. OBJETIVOS
Gerar dados para se fazer um 
“inventário parcial” (veículos leves) de 
referência para Ribeirão Preto, estimando 
volume de gases causadores do efeito estufa 
lançados na atmosfera da cidade no período 
estudado através de diferentes metodologias 
para comparação. Esse trabalho visa alertar 
os profissionais das áreas relacionadas à 
engenharia, meio ambiente e tomadores de 
decisão no âmbito de políticas públicas a 
respeito dos problemas graves de emissão e 
C8H18 + 12,5 O2 + 47,0 N2  8 CO2 + 9 H2O + 47 N2
 
Equação 1 - Mistura estequiométrica da queima completa da gasolina 
 
C2H6O + 3 O2 + 11,3 N2  2 CO2 + 3 H2O + 11,3 N2
Equação 2 - Mistura estequiométrica da queima completa do etanol 
combustível ar emissão da combustão completa 
combustível ar emissão da combustão completa 
1,91 kg * 0,789 kg/L (densidade do 
etanol) =1,52 kg CO2 / litro etanol
4.2 GHG PROTOCOL
O GHG Protocol é a metodologia mais 
utilizada mundialmente pelas empresas e 
governos para a realização de inventários de 
gases de efeito estufa (GEE) e, quantificar 
e gerenciar suas emissões. O método é 
compatível com as normas ISO e com as 
metodologias de qualificações do Painel 
Intergovernamental de Mudanças Climáticas 
A emissão de CO2 da gasolina em 
função de seu consumo é a razão entre a massa 
de CO2 (352 kg) e a massa da gasolina (114 kg), 
que resulta em 3,09 kg CO2/ kg gasolina. E a 
emissão de CO2 do etanol em função de seu 
consumo é a razão entre a massa de CO2 (88 
kg) e a massa de etanol (46 kg), que resulta 
em 1,91 kg CO2/ kg etanol. E para determinar 
o volume em litros dos combustíveis, basta 
multiplicar pela densidade: 
3,09 kg * 0,73 kg/L (densidade 
aproximada da gasolina) = 2,26 kg CO2 / 
litro gasolina
39Revista Multidisciplinar de Iniciação Científica |
INVENTÁRIO DA EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA (GEE) DOS VEÍCULOS LEVES DO MUNICÍPIO DE RIBEIRÃO PRETO–SP
tipo de combustível utilizado.
Fr = frota circulante de veículos do ano 
modelo considerado (número de veículos).
Iu = intensidade de uso do veículo do ano 
modelo considerado, expressa em km/ano. 
Trata-se de uma variável que depende de um 
conjunto de fatores socioeconômicos que são 
representados pela idade do veículo.
Esses parâmetros são encontrados no 
Relatório Emissões Veiculares no Estado de 
São Paulo 2011 feito pela CETESB.
5. RESULTADOS
A partir do consumo total de 
combustível da cidade de Ribeirão Preto, no 
ano de estudo, cedido pela ANP (Agência 
Nacional do Petróleo, Gás Natural e 
Biocombustíveis), e através da ferramenta 
do GHG Protocol (versão 2012) será possível 
uma relação de CO2 emitido por unidade 
volumétrica de combustível, podendo-se 
comparar com a estequiometria das equações 
de combustão. E de acordo com o modelo do 
PROCONVE, será utilizada a frota circulante 
(CETESB) por tipo de combustível e ano do 
veículo. Infelizmente, o tipo de motor de 
cada veículo não foi colhido com esses dados, 
prejudicando a exatidão dos resultados.
(IPCC). A implementação do programa é 
uma iniciativa do Centro de Estudos em 
Sustentabilidade da Fundação Getúlio Vargas.
Considerando a combustão móvel, 
o GHG Protocol permite calcular emissões 
diretas e indiretas resultantes da queima 
de combustíveis em fontes móveis; fornece 
cálculos e fatores para o transporte e considera 
as porcentagens de biocombustíveis nos 
combustíveis nacionais.
A estimativa de gases do efeito estufa, 
recomendada pelo IPCC, é realizada pelo 
método “top-down”, cuja entrada é apenas o 
consumo de combustível da área estudada. 
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