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UNIVERSIDADE PAULISTA PÓS-GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES LEONARDO DE OLIVEIRA PEREIRA MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DOS PILARES DO MARACANÃ: REFORMA PARA A COPA DE 2014 RIO DE JANEIRO 2018 LEONARDO DE OLIVEIRA PEREIRA MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DOS PILARES DO MARACANÃ: REFORMA PARA A COPA DE 2014 Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Pós-Graduação em Estruturas de Concreto e Fundações, Universidade Paulista, como requisito parcial para obtenção do título de Especialista. RIO DE JANEIRO 2018 LEONARDO DE OLIVEIRA PEREIRA MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DOS PILARES DO MARACANÃ: REFORMA PARA A COPA DE 2014 Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Pós-Graduação em Estruturas de Concreto e Fundações, Universidade Paulista, como requisito parcial para obtenção do título de Especialista. Aprovado em: ____/____/____ Resultado: _______________ BANCA EXAMINADORA: ______________________________________/___/___ Prof. Universidade Paulista - UNIP ______________________________________/___/___ Prof. Universidade Paulista - UNIP ______________________________________/___/___ Prof. Universidade Paulista - UNIP DEDICATÓRIA Dedico aos meus pais que sempre me deram apoio para seguir em frente nos momentos de dificuldades, à minha esposa Janaina que a cada dia renova minhas forças com seu carinho, amor e dedicação e a meu filho por me tornar uma pessoa melhor a cada dia. AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por ter me dado a vida e sobretudo saúde para cumprir esta jornada. A minha esposa Janaina e meu filho Pierre que durante todo este tempo me deram apoio e carinho para que eu pudesse desenvolver e concluir este trabalho. A todos os meus companheiros de estudos, a coordenadora Solange Mathias e todos os professores do INBEC que fizeram parte deste período. Aos meus companheiros de obras que até então passei, pelos ensinamentos de um novo conceito profissional. Enfim a todos aqueles que de algum modo compartilharam comigo das dores, aflições, descobertas, prazeres e alegrias que fizeram parte deste caminho. Obrigado pela ajuda e compreensão. “Porque somos mortais, certamente mortais, inevitavelmente mortais, tendemos a acreditar que tudo que dura mais do que nós é eterno. Nossa crença, em realidade é simplesmente desejo ou talvez mentira que nos pregamos porque queremos acreditar que tudo aquilo que fazemos , que construímos ou de que participamos da criação, brilhará para sempre no infinito.” Vicente Souza RESUMO Este trabalho foi desenvolvido para subsidiar profissionais atuantes em estruturas de concreto voltados para recuperação estrutural, apresentando em seu corpo textual um material teórico capaz de orientar e apresentar, de forma técnica, um caminho de investigação de patologias em pilares antigos, sendo ainda exposto ao longo de seu desenvolvimento um estudo de caso, informando a condição estrutural ao qual se apresentavam as estruturas de concreto dos pilares do Estádio do Maracanã antes da reforma para a Copa do Mundo de Futebol de 2014. Para maior entendimento, foram utilizados conceitos teóricos e relatórios técnico do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) suficientes para apresentar o assunto de forma objetiva, sendo estes delimitados da seguinte forma: i) diferença entre patologia e manifestação patológica, ii) histórico do maracanã e seu corpo estrutural, iii) manifestações patológicas investigadas, iv) metodologias de investigação v) resultados obtidos nas investigações e vi) recuperação dos elementos estruturais comprometidos. Diante do que se foi exposto no trabalho, é concluso a notória importância de investigações cada vez mais técnicas nas estruturas de concreto antigas visto o alto grau comprometimento estrutural a que se expõem as antigas construções. Palavras-chave: Recuperação Estrutural. Patologia. Pilar. ABSTRACT This work was developed to support professionals working in concrete structures aimed at structural recovery, presenting in their textual body a theoretical material capable of orienting and presenting, in a technical way, a path of investigation of pathologies in ancient pillars, being still exposed along of its development a case study, informing the structural condition to which the concrete structures of the pillars of the Maracanã Stadium were presented before the reform for the 2014 Football World Cup. For further understanding, theoretical concepts and technical reports were used of Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) sufficient to present the subject objectively, being delimited as follows: i) difference between pathology and pathological manifestation, ii) history of maracana and its structural body, iii) pathological manifestations investigated, iv) research methodologies v) results obtained in the investigations and vi) recovery of the structural elements involved. In the light of what has been exposed in the work, the notorious importance of more and more technical investigations in the old concrete structures is concluded, considering the high degree of structural compromise to which the old constructions are exposed. Palavras-chave: Structural Recovery. Pathology. Pilar. 8 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Projeto inicial do Maracanã – Rio de Janeiro - Século XX..................................... 15 Figura 2 – Operário da construção do Maracanã – Rio de Janeiro - Século XX...................... 14 Figura 3 - Projeto com os 60 eixos do estádio – Rio de Janeiro – Século XXI........................ 17 Figura 4 – Armaduras corroídas nos pilares do estádio – Rio de Janeiro – Século XXI.......... 19 Figura 5 – Nichos de concretagem dos pilares no 3ª Pav. – Rio de Janeiro – Século XXI...... 21 Figura 6 – Nichos de concretagem dos pilares no 1ª Pav. – Rio de Janeiro – Século XXI...... 21 Figura 7 – Nichos de concretagem dos pilares a recuperar – Rio de Janeiro – Século XXI.... 22 Figura 8 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI............................... 22 Figura 9 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI............................... 25 Figura 10 – Perda de seção das armaduras dos pilares – Rio de Janeiro – Século XXI........... 25 Figura 11 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI............................. 26 Figura 12 - Modelo de Esclerômetro – Rio de Janeiro - Século XXI....................................... 28 Figura 13 - Modelo de Detector Eletromagnético – Rio de Janeiro – Século XXI.................. 29 Figura 14 - Amostra de Sulfato de Cobre – Rio de Janeiro - Século XXI................................ 30 Figura 15 - Critérios para avaliação da velocidade de corrosão............................................... 31 Figura 16 - Critérios de avaliação do potencial de corrosão..................................................... 31 Figura 17 - Amostra de Fenolftalteina – Rio de Janeiro - Século XXI.................................... 32 Figura 18 - Amostra de Nitrato de Prata – Rio de Janeiro - Século XXI................................. 34 Figura 19 - Extração de testemunho de um dos pilares – Rio de Janeiro - Século XXI........... 36 Figura 20 - Escariamento dos pilares – Rio de Janeiro - Século XXI...................................... 39 Figura 21 - Escariamento dos pilares –Rio de Janeiro - Século XXI...................................... 40 Figura 22 - Hidrojateamento e granalha sobre os pilares – Rio de Janeiro - Século XXI........ 41 Figura 23 - Reestruturação por grauteamento........................................................................... 42 Figura 24 - Lançamento de microconcreto por gravidade........................................................ 42 Figura 25 - Lançamento de concreto por projeção por via seca............................................... 43 9 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 11 1.1. Objetivo Geral...................................................................................................................... 11 1.2. Objetivos Específicos ............................................................................................................ 11 1.3. Estrutura do trabalho ........................................................................................................... 11 2. PATOLOGIA X MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ........................................................................ 12 3. O MARACANÃ ......................................................................................................................... 14 4. A ESTRUTURA DO MARACANÃ ................................................................................................ 16 5. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS A SEREM INVETIGADAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DOS PILARES A, B e C .......................................................................................................................... 18 5.1. Heterogeneidade do concreto .............................................................................................. 18 5.2. Corrosão das armaduras ....................................................................................................... 18 5.2.1. Devido a “Nichos de concretagem” ............................................................................................ 19 5.2.2. Devido a “Velocidade e potencial de corrosão das armaduras” ............................................. 22 5.2.3. Devido a “Corrosão das armaduras devido a “Carbonatação do concreto” ............................ 23 5.2.4. Devido a “Presença de cloretos livres” ....................................................................................... 24 6. MÉTODOS UTILIZADOS PARA DETECÇÃO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NAS ESTRUTURAS DOS PILARES RECUPERADOS ....................................................................................................... 25 6.1. Ensaio de Esclerometria ....................................................................................................... 27 6.2. Detector Eletromagnético das armaduras ............................................................................. 29 6.3. Velocidade de corrosão ........................................................................................................ 30 6.4. Aspersão de Fenolftalteína ................................................................................................... 32 6.5. Aspersão de Nitrato de Prata ................................................................................................ 33 6.6. Ensaio Ultrasônico ............................................................................................................... 35 6.7. Extração de testemunhos ..................................................................................................... 35 7. RESUMO DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS ................................................................ 37 8. PROCEDIMENTOS APLICADOS PARA RECOMPOSIÇÃO DA PARTE INFERIOR DOS PILARES AFETADOS POR CORROSÃO DE ARMADURAS .............................................................................. 38 8.1. Remoção dos revestimentos existentes sobre os pilares ....................................................... 38 8.2. Limpeza prévia das superfícies de concreto ........................................................................... 39 8.3. Demarcação e corte das regiões de reparo ............................................................................ 39 8.4. Recomposição das armaduras corroídas ............................................................................... 40 8.5. Limpeza ............................................................................................................................... 40 10 8.6. Recomposição do concreto ................................................................................................... 41 8.6.1. Reestruturação por grauteamento ............................................................................................. 41 8.6.2. Reestruturação por projeção por via seca .................................................................................. 43 9. CONCLUSÃO ........................................................................................................................... 44 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 45 11 1. INTRODUÇÃO 1.1. Objetivo Geral O presente trabalho tem por objetivo geral apresentar ao leitor um conteúdo didático capaz de auxiliar profissionais que atuam na área de Patologia das Estruturas de Concreto a alcançar uma definição clara do tipo de intervenção mais indicada e urgente para a extinção das causas que originam as manifestações patológicas em pilares nas obras usando como estudo de caso o processo de reforma pelo qual o estádio do Maracanã passou para realização dos jogos da Copa do Mundo de 2014 no Brasil. Para tanto, é necessário um bom diagnóstico destas manifestações, feita por um profissional especializado, através de uma investigação detalhada. Atualmente contam-se com várias metodologias investigativas e procura obter o maior número de informações possíveis. 1.2. Objetivos Específicos Apresentar não somente as manifestações patológicas mais incidentes nas estruturas de concreto armado nos pilares do Estádio do Maracanã, mas também os métodos utilizados para as investigações dessas patologias, algumas informações referentes aos levantamentos feitos à época, os resultados das condições de conservação das estruturas de concreto armado dos pilares e as soluções sugeridas pelos profissionais que participaram desta investigação, tornando assim este trabalho útil àqueles que necessitem de esclarecimentos sobre o tema abordado do Estádio Maracanã. 1.3. Estrutura do trabalho Para o desenvolvimento deste trabalho foram realizadas pesquisas bibliográficas de abordagens conceituais e investigativas “in loco”, juntamente com todo conhecimento prático 12 que adquiri durante o período em que estive trabalhando no estádio do Maracanã para execução da reforma. Através de pesquisas bibliográficas e com base nos relatórios elaborados pela equipe liderada pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, desenvolveu-se a estrutura deste trabalho de forma objetiva, apresentando a história do Estádio do Maracanã e sua estrutura física, métodos de investigação de manifestações patológicas nos Pilares de concreto armado, anomalias estruturais dessas estruturas, alguns resultados dos ensaios realizados através das investigações, métodos de recomposição dos elementos estruturais comprometidos e a conclusão do trabalho. 2. PATOLOGIA X MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS Segundo Piancastelli (1997, p.160): “Muitas vezes, dessas interações resultam anomalias que podem comprometer o desempenho da estrutura, provocar efeitos estéticos indesejáveis ou causar desconforto psicológico nos usuários”. Baseado nas obras de Piancastelli(1997) observam-se que o concreto armado pode vir a sofre deformações num após certo período de tempo, devido a relação entre os materiais que o constituem (cimento, agregado graúdo, agregado miúdo, água e aço), com os aditivos e com agentes externos, como ácidos, bases, sais, gases, vapores e micro-organismos. Benigno (2011, ed.174) diz que “há um grande equívoco no emprego da palavra patologia, tanto entre leigos como no meio técnico. Ouve-se repetidamente a palavra patologia sendo empregada para definir o que na verdade pode ser chamado de manifestação patológica”. A definição de Patologia e consequentemente definição de Patologia das Construções, de maneira clara, podem ser assim descritas: ...Patologia é a ciência que estuda a origem, os sintomas e a natureza das doenças, é a que define os termos, fixa-lhes as significações, determina as leis dos fenômenos mórbidos, investiga e classificam as causas, os processos, os sintomas etc. Patologia das construções, portanto, é estudo das doenças das construções, é o campo da Engenharia que estuda as origens, as manifestações, as consequências das falhas e dos sistemas de degradação das edificações. (MICHAELIS, 2009) Em outros termos, para uma melhor comparação, segundo Benigno (2011, ed.174), “uma manifestação patológica é a expressão resultante de um mecanismo de degradação e a 13 patologia é uma ciência formada por um conjunto de teorias que serve para explicar o mecanismo e a causa da ocorrência de determinada manifestação patológica.” Pode-se, através da análise dessas definições, concluir que Patologia é um termo mais abrangente do que Manifestação Patológica, sendo esta uma ciência que estuda o estado de conservação, mediante apresentação do estado de degradação na qual uma estrutura pode estar sujeita. As causas das manifestações patológicas são fatores que motivam o desempenho insatisfatório das estruturas de concreto. Tais manifestações são classificadas de acordo com a origem das manifestações patológicas que podem ser, segundo Pujadas (2014), Endógenas, que são provenientes de vícios de projeto, materiais e execuções, Exógenas, que são decorrentes de danos causados por terceiros, Naturais, que são oriundas de danos causados pela natureza e Funcionais, que são provenientes da degradação. Estas características são melhor detalhadas a seguir, segundo o artigo Fundamentos das Manifestações Patológicas nas Construções, da Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento: ...Endógenas ou Internas: são causadas por irregularidades de projeto, de execução, dos materiais empregados, ou da combinação desses fatores... ...As Exógenas ou externas são provenientes da intervenção de terceiros no edifício, tais como os danos causados por obra vizinha, choques de veículos em partes da edificação, vandalismo etc. ... ...As Naturais são provenientes da imprevisível ação da natureza, tais como descargas atmosféricas excessivas, enchentes, tremores de terra etc... ...As Funcionais são provenientes do uso inadequado, da falta de manutenção e do desgaste natural da edificação, tais como sujidades, desgastes dos revestimentos em fachadas, incrustações, corrosões, pragas urbanas etc... (LANG, 2017, Ed.9, V. 05. pp 5-16 ) 14 3. O MARACANÃ Através do Portal da Suderj (2011, online), extrai-se informações de que a construção do atualmente denominado Estádio Mario Filho, popularmente conhecido como Maracanã, iniciou em dois de agosto de 1948, quando mil e quinhentos homens (Figura 1) iniciaram o grande desafio de aprontar um estádio de futebol apto a receber uma final de Copa do Mundo. Nos últimos meses de trabalho, foram convocados mais dois mil homens, sendo insuficiente para completar a obra, mas o bastante para deixá-lo pronto para sediar a final da Copa do Mundo de 1950. Figura 1 – Operário da construção do Maracanã – Rio de Janeiro - Século XX Fonte: Site Extra do Globo De acordo com informações do site maracanario2014 (2011, online), o Estádio Mario Filho (Figura 2) foi projetado inicialmente pelos arquitetos Rafael Galvão, Pedro Paulo Bernardes Bastos, Orlando Azevedo e Antônio Dias Carneiro com o antigo nome de Stadium Municipal do Rio de Janeiro, sofrendo modificações posteriormente. 15 Figura 2- Ante-Projeto do Maracanã – Rio de Janeiro - Século XX Fonte: Site www.papodehomem.com.br Segundo o site WIKIPEDIA (2012) no ano de 1999 o estádio sofreu uma reforma, reduzindo a capacidade de público para 103.022 pessoas devido à instalação de assentos individuais exigidos pela (FIFA) para a realização da final do campeonato de mundial de futebol de clubes, deixando de ser o estádio de maior capacidade de público do mundo. No ano seguinte, em 2000, conforme relatado no site do maracanario2014 (2011) foi inaugurado a Calçada da Fama e Museu. Em 26 de dezembro 2002, o estádio foi inscrito no livro Arqueológico, Etnográfico e Paisagístico conforme decreto de N° 21.677, que determinou o tombamento do Maracanã e as demais edificações que integram o complexo desportivo do local, tornando-o patrimônio cultural da cidade do Rio de Janeiro. Outra reforma significativa em que passou o Maracanã, como Prais (2011, online) relata em seu artigo, foi entre 2005 e 2006 no propósito de prepará-lo para sediar eventos dos Jogos Pan-americanos de 2007. Nesta reforma o estádio perdeu um de seus setores mais famosos, a antiga “geral”, área destinada ao público que assistia aos eventos de pé, sendo então implantadas cadeiras neste setor. 16 4. A ESTRUTURA DO MARACANÃ Segundo dados extraídos do Consórcio Maracanã Rio 2014, o estádio do Maracanã possui desde sua formação original o formato oval, medindo 317 metros no eixo maior e 217 no eixo menor. Sua altura é de 32 metros. Conforme relatórios emitidos ao Consórcio Maracanã Rio 2014, pela equipe do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo: De forma geral, o estádio do Maracanã é constituído por estrutura em concreto armado, em forma de coroa circular, formada por 60 eixos (Figura 3), os quais são divididos em 12 segmentos devido a existência de juntas de movimentação localizadas a cada 5 eixos. As arquibancadas superiores e inferiores também foram executadas em concreto armado. A partir destas arquibancadas pode-se visualizar o gramado central, localizado sobre o aterro confinado por muro de contenção circundante. (ENG-RELAT- 2014/01-2010) Entre a principais estruturas do estádio podemos citar, como um dos principais, os “gigantes”. Estes elementos estruturais servem como apoio a outros elementos da estrutura de concreto armado, como as estruturas dos reservatórios d’água superiores, os anéis de acesso (das cotas 4,5m; 9,0m e 23,0m), a marquise de cobertura e as lajes inclinadas das arquibancadas. As rampas monumentais de acesso ao estádio fazem parte de um conjunto de elementos estruturais de grande importância para a edificação. Cada rampa é formada por um conjunto de quatro planos inclinados intermediados por dois planos horizontais. Pilares esbeltos formam pórticos que constituem o esquema estrutural das rampas. Estes pilares apoiam um conjunto de vigas transversais, bem como lajes superiores das rampas, patamares e lajes interiores que funcionam como forro. Dentre outros elementos estruturais que compõem este grupo de estruturas, ainda se tem as paredes de contenção em concreto das valas que separam a arquibancada do campo de futebol. 17 Figura 1 - Projeto com os 60 eixos do estádio – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Consórcio Maracanã Mesmo após a sua inauguração prematura, em 1950, diversos elementos estruturais que compunham o estádio não foram concluídos conforme previsto, notado pelas diversas improvisações encontradas ao longo da reforma do estádio para2014. Segundo relatórios que serviram de base para este estudo técnico, orientados e elaborados pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo: Como agravante, os serviços de manutenção ao longo de sua existência não têm sido realizados de maneira sistemática. Têm-se registros de que o estádio Maracanã sofreu, nas últimas décadas, importantes intervenções, como, por exemplo, a da década de 90, iniciada em 1999 e terminada em 2000, antes do Campeonato Mundial de Clubes, e, a última, iniciada em 2006 e terminada em 2007, antes dos Jogos Pan-americanos. (ENG-RELAT-2014/01-2010) 18 5. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS A SEREM INVETIGADAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DOS PILARES A, B e C 5.1. Heterogeneidade do concreto A prática mostra que, quase invariavelmente, é na região de maior heterogeneidade do concreto que a armadura está mais suscetível à corrosão prematura. (Page, 1975). Há estudos que confirmam a heterogeneidade do concreto, segundo Alhozaimy (2012), indicando-se que, em concreto comum, a corrosão inicia-se preferencialmente na parte inferior das armaduras, que é o local de maior concentração de bolhas de ar e de outros tipos de vazios. O mesmo ocorre em regiões de intersecção de barras e de arames de amarração. 5.2. Corrosão das armaduras A corrosão é uma das principais manifestações patológicas responsáveis pelo aumento da velocidade de degradação das estruturas de concreto armado. Segundo Cascudo (2005) a “corrosão consiste na transformação de um metal em íon metálico pela sua interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra.” Sabe-se que: A corrosão da armadura é de natureza eletroquímica havendo, no interior da massa de concreto a formação de pilhas, caracterizadas pela existência de uma área de aço anódica, onde há a oxidação; e de uma área de aço catódica, onde ocorrem as reações de redução de oxigênio. (CASCUDO, 2005) A manifestação patológica mais incidente e preocupante das estruturas dos pilares é a corrosão das armaduras (Figura 4). De acordo com os relatórios elaborados pela equipe do Prof. Ênio, a deterioração da estrutura foi dividida em três estágios: (i) fissuração superficial do concreto, (ii) estufamento do concreto devido ao aumento de volume ocasionado pela corrosão das armaduras e (iii) descolamento do cobrimento e exposição da armadura corroída. 19 Figura 2 – Armaduras corroídas nos pilares do estádio – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 5.2.1.Devido a “Nichos de concretagem” Os nichos de concretagem, em melhor conceituação técnica, segundo Song (2003), “constituem falhas executivas a execução inadequada da espessura do cobrimento, as falhas na execução das juntas de concretagem, falhas na concretagem (nichos) e locação inadequada das barras de aço, possibilitando a aceleração do processo de degradação das estruturas.” Segundo Takata relata em seu trabalho pela Universidade Federal de São Carlos, sobre aspectos executivo e a qualidade de estruturas em concreto armado, as causas dos nichos de concretagem podem: 20 ...estar na concepção do projeto, que, pelo excesso na concentração de armadura, dificulta a passagem de equipamentos que possam adensar a superfície gerando bolhas de ar ou até mesmo impossibilitando o adensamento. O que acontece nesse caso, é que o agregado não consegue passar e apenas a argamassa preenche o espaço destinado aos dois. Outro problema pode ser o tamanho do agregado usado no concreto. Por exemplo, a variação de tamanho seja quase nula, impedindo assim a ‘acomodação’ e originando a formação de bolhas. Outro problema é a vibração excessiva, que acaba ocasionando a segregação dos componentes. Ou então, até a frequência e o tempo de vibração, além da maneira inadequada de se utilizar o vibrador de imersão podem gerar vazios de concretagem. (TAKATA, 2009, p.94 ) A Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 14931orienta que o a concretagem seja realizada em alturas inferiores a 2 metros (orienta-se que caso isso ocorra, devam ser tomados alguns cuidados). O lançamento acima de dois metros de altura pode fazer com que o agregado chegue à base do elemento a ser concretado antes da argamassa, gerando nichos de concretagem centro da peça. Em concretagens em peças esbeltas, recomenda-se o uso de acessórios adaptados para que a peça possa ser concretada em etapas. Detectou-se, durante análises de campo do Consórcio Maracanã Rio 2014, diversas estruturas com ausência de concreto para o cobrimento de armaduras, os chamados de “nichos de concretagem” (Figuras 5, 6, 7 e 8). Esta manifestação patológica colaborou na corrosão de armaduras, comprometendo a estabilidade da construção. 21 Figura 3 – Nichos de concretagem dos pilares no 3ª Pav. – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira Figura 4 – Nichos de concretagem dos pilares no 1ª Pav. – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 22 Figura 5 – Nichos de concretagem dos pilares a recuperar – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira Figura 6 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 5.2.2.Devido a “Velocidade e potencial de corrosão das armaduras” Foram realizados ensaios eletroquímicos de potencial de corrosão e resistência de polarização, com eletrodo de cobre-sulfato de cobre, no intuito de medir com maior precisão a 23 velocidade e o potencial de corrosão, para avaliar as condições das armaduras, no que se refere ao seu estado corrosivo; 5.2.3.Devido a “Corrosão das armaduras devido a “Carbonatação do concreto” Define-se como carbonatação “um complexo processo físico-químico onde os compostos de cimento, hidratados ou não, são geralmente substituídos por carbonatos, através de reações com o dióxido de carbono (CO2) e outros gases como o dióxido de enxofre (H2S)” (PAULETTI, 2004). Segundo estudos de BUNGEY & MILLARD (1996), conceitua-se que a carbonatação do concreto seja originário da ação do CO2 atmosférico, fazendo com que sua alcalinidade seja reduzida e, consequentemente, à despassivação e corrosão das armaduras sejam mais facilmente encontradas. Em concretos qualificados como de boa qualidade, a carbonatação se restringe à camada superficial ou, no máximo, a alguns poucos milímetros de profundidade, no entanto, em concretos porosos, são facilmente encontradas carbonatação com profundidades que ultrapassam os 30 mm. Os mecanismos que envolvem o processo de carbonatação do concreto, segundo Papadakis et al. (1989, 1991a, 1991b, 1992) dividem-se em: a) Difusão do CO2 da atmosfera na fase gasosa dos poros do material e posterior dissolução na água dos poros; b) Dissolução do Ca(OH)2 sólido na água dos poros e difusão do Ca(OH)2 dissolvido das regiões de maior para as de menor alcalinidade; c) Reação do CO2 dissolvido com o Ca(OH)2 dissolvido na água dos poros; d) Reação do CO2 dissolvido com o C-S-H e os compostos não hidratados (C2S e C3S) da pasta de cimento endurecida; e) Redução do volume dos poros devido à precipitação dos produtos de carbonatação. f) condensação do vapor de água (gerado na reação de carbonatação) nas paredes dos poros do material, em equilíbrio com a temperatura e as condições de umidade relativa do ambiente de exposição. 24 Segundo Figueiredo (2005) “a velocidade e a profundidade de carbonatação dependem de fatores relacionados com o meio ambiente e com as características finais do concreto endurecido.” 5.2.4.Devido a “Presença de cloretos livres” De acordo com Huang (2004) a presença de cloretos livres nas estruturas de concreto são: Uma das principais causas da deterioração das estruturas de concreto tem como origem sua exposição a ambientes prejudiciais que podem ser encontrados no ambiente, comopor exemplo: determinados tipos de águas subterrâneas, efluentes industriais e efluentes domésticos. Esses ambientes apresentam íons cloreto e sulfatos que danificam as estruturas de concreto. Na presença dos íons Cl-, há a combinação entre os íons de cálcio, presentes no hidróxido de cálcio, causando assim a precipitação de sais e a alteração da fase sólida do concreto. O cloreto dissolvido na água aumenta a taxa de lixiviação da portlandita (Ca(OH2)(s)), ocasionando o aumento da porosidade do concreto, que por sua vez ocasiona perda de rigidez e da resistência do elemento estrutural. (HUANG, 2004, p. 584 - 589) Já Figueiredo diz que: ... o mecanismo de penetração dos íons cloreto através do concreto, na forma de cloretos livres, que seja capaz de desencadear o processo corrosivo, depende de uma série de fatores relacionados, como por exemplo: tipo de acesso ao concreto, presença de outro ânion como o sulfato, tipo de cimento empregado na produção do concreto, o fator água/cimento, estado de carbonatação do concreto, umidade ambiental e teor de cimento. (FIGUEIREDO, 2005, p. 829 - 855) 25 6. MÉTODOS UTILIZADOS PARA DETECÇÃO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NAS ESTRUTURAS DOS PILARES RECUPERADOS Conforme relatórios emitidos ao Consórcio Maracanã Rio 2014, algumas armaduras apresentavam-se corroídas devido a diversos fatores, chegando a perdas de seção de até 80% e comprometendo as estruturas dos pilares (Figuras 10 e 11). A tabela a seguir (Figura 9) apresenta parte do levantamento que fiz em campo para verificação de perda de seção de alguns pilares a serem recuperados. Figura 7 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira Figura 8 – Perda de seção das armaduras dos pilares – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 26 Figura 9 – Perda de seção das armaduras – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Leonardo Pereira Durante as investigações realizadas pela equipe do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo na edificação do estádio foram adotadas oito técnicas diferentes de ensaios e/ou avaliações: a) esclerometria, b) detecção eletromagnética da armadura, c) velocidade de corrosão (icorr), d) potencial de corrosão (Ecorr), e) aspersão de Fenolftalteína, f) aspersão de nitrato de prata, g) ensaio ultra-sônico; h) extração de testemunhos. Conforme relatórios emitidos pela equipe de investigação patológica, os pilares A, B e C foram preparados da seguinte forma, antes de serem investigados: PILARES A (externos) 1. Remover o revestimento existente em uma região que vai de 10cm do pé do pilar até a altura de 130cm; 2. A largura a ser removida deve ser de, pelo menos, 80cm; 3. Lixar a superfície do concreto, deixando-a lisa. Caso haja necessidade, remover argamassa e pintura existe sobre o concreto; 4. Detectar a posição das armaduras para a realização de medidas de potencial de corrosão nas alturas de 15cm, 30cm, 60cm e 120cm em relação ao solo; 27 5. Marcar pontos em lados e posições opostas do pilar para realização de medidas ultra-sônicas em regiões não coincidentes com a armadura detectada; 6. Deixar a armadura visível, quebrando uma das arestas, para posterior conexão elétrica, possibilitando a realização de medidas eletroquímicas. Imediatamente após a ruptura da aresta, aspergir fenolftaleína para medir a frente de avanço da carbonatação. PILARES B e C (internos) 1. Detectar a posição das armaduras; 2. Lixar a superfície do concreto, deixando-a lisa. Caso haja necessidade, remover argamassa e pintura existente sobre o concreto; 3. Marcar pontos em lados e posições opostas do pilar para realização de medidas ultra-sônicas em regiões não coincidentes com a armadura detectada; 4. Deixar a armadura visível, quebrando uma das arestas, para posterior conexão elétrica, possibilitando a realização de medidas eletroquímicas. Imediatamente após a ruptura da aresta, aspergir fenolftaleína para medir a frente de avanço da carbonatação. A seguir são apresentados detalhes de cada ensaio, apresentando a metodologia de aplicação, os objetivos a serem alcançados e os parâmetros utilizados. 6.1.Ensaio de Esclerometria O emprego da esclerometria foi utilizado como técnica auxiliar para identificar heterogeneidade / homogeneidade do concreto em áreas de maior interesse para a realização de ensaios destrutivos. Tal ensaio se justifica devido a obra do Maracanã ter sido realizada por quatro empreiteiras, dando margem para suspeitas de que o concreto lançado na época pudesse ser heterogêneo. Sendo assim, foi de extrema valia diagnosticar a homogeneidade do concreto, sendo realizado por amostragem nas estruturas dos Pilares de eixos A, B e C. A avaliação da dureza da superfície do concreto com esclerômetro, prescrita no período das avaliações pela NBR 7584 (ABNT, 1995), sendo posteriormente atualizada no ano de 2012, é utilizada no diagnóstico da uniformidade do concreto. O tipo de esclerômetro mais utilizado à época era o chamado Martelo Schmidt, que consiste em um martelo que desliza por uma haste metálica e é controlado por uma mola. 28 Figura 10 - Modelo de Esclerômetro – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Site directindustry Segundo relatórios emitidos pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, com o objetivo de analisar a homogeneidade dos concretos dos pilares: ...calculou-se, segunda a NBR 7584, o Índice Esclerométrico médio total (IEmt = 54,24) em relação aos Índices Escleromédios finais (IEf ) dos 11 pilares avaliados, apresentados em detalhe na sequência. Todos os IEf relativos aos pilares avaliados estão no intervalo IEmt ± 10%, o que mostra homogeneidade entre os concretos empregados para produzir os pilares (Tabela 2.3). Na sequência, quando os IE são apresentados, faz-se análise sobre a homogeneidade na região medida de cada pilar. (PAZINI, 2010) Diante das observações apresentadas devem ser observadas na análise dos resultados obtidos pela esclerometria, em primeiro lugar, que o ensaio possibilita obter informações até uma profundidade de concreto de no máximo 5 cm, ou seja, fenômenos como carbonatação, rugosidade ou umidade na superfície podem ter afetado os resultados. Outro fator relevante a ser considerado para uma possível influência dos resultados é o tipo de aparelho e a posição de realização do mesmo na realização do ensaio. 29 6.2.Detector Eletromagnético das armaduras A detecção eletomagnética das armaduras foi utilizada para identificar a posição e distanciamento das armaduras, dando suporte no emprego das técnicas ultra-sônica, eletroquímicas e de extração de testemunhos. Figura 11 - Modelo de Detector Eletromagnético – Rio de Janeiro – Século XXI Fonte: Site protoolreviews Diz o Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo em seu relatório: Antes da realização dos ensaios de ultra-som e extração de testemunhos de concreto foi necessário à equipe técnica responsável pelos levantamentos localizar a posição das armaduras, para evitar que os emissores e receptores do aparelho de ultra-som fossem colocados sobre as armaduras e para evitar o corte de armaduras durante a extração dos testemunhos. No caso do ensaio ultra-sônico, a presença da armadura entre os transdutores afeta de forma significativa o resultado, uma vez que a 30 velocidade do som no aço é maior que a velocidade do som no concreto. (PAZINI, 2010) 6.3.Velocidade de corrosão Conforme orientação dos procedimento orientados pela equipe de investigação, antes da realização dos ensaios com eletrodo de cobre-sulfato de cobre a superfície do concreto foi molhada com o objetivo de diminuir a resistividade do concreto e proporcionar condições mais favoráveis para o desenvolvimento da corrosão, caso a armadura estivesse despassivada por carbonatação ou cloretos.Sua metodologia de aplicação consistiu numa barra de cobre eletrolítico imersa numa solução saturada de sulfato de cobre. O contato do eletrodo à superfície do concreto foi feita através de um vidro poroso disposto na extremidade do eletrodo de referência de cobre-sulfato de cobre. Figura 12 - Amostra de Sulfato de Cobre – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Relatórios do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo apresentados ao Consórcio Maracanã Rio 2014 Quanto a aferição da Velocidade de corrosão (icorr) medida nos pilares, segundo relatórios do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, é informado que o equipamento utilizado foi o “...GECOR6, o qual está baseado na técnica de resistência de polarização. Valores de icorr 31 superiores a 0,1- 0,2 μA/cm² são considerados significativos do ponto de vista de diminuição da vida útil, enquanto que valores inferiores indicam corrosão não significativa” (Figura 15). Figura 13 - Critérios para avaliação da velocidade de corrosão Fonte: DURAR, 1998 Já em relação ao Potencial de corrosão (Ecorr), técnica eletroquímica não destrutiva capaz de avaliar a probabilidade de que uma armadura esteja em processo de corrosão, normalizada pela ASTM C-876 (1991), para sua aferição, emprega-se um eletrodo de sulfato de cobre conectado à armadura e a um voltímetro. Os parâmetros utilizados para as análises dos testes são descritas pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, em seus relatórios como “Valores inferiores a –350 mV indicam probabilidade superior a 95% de que a armadura esteja se corroendo. Potenciais superiores a – 200 mV estão associados a uma probabilidade menor que 5% de que a armadura esteja se corroendo” (Figura 16). Figura 14 - Critérios de avaliação do potencial de corrosão Fonte: ASTM C-876, 1991 32 6.4.Aspersão de Fenolftalteína A Timolftaleína e a Fenolftaleína (comumente mais empregado) são componentes químicos empregados para detecção da profundidade de carbonatação do concreto, sendo utilizado no diagnóstico das patologias para esta obra a Fenolftalteína. Para esta investigação utilizou-se o método CPC-18 da RILEM – “Reunion Internationale de Laboratories D’Essais et Materiaux. Measurement of Hardened Concrete Carbonation Depth: Recommendation CPC-18”. O procedimento adotado para o cálculo da profundidade de carbonatação pela equipe liderada pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, foi primeiramente, realizar o rompimento de um pequeno pedaço dos pilares de concreto a serem avaliados. Após a remoção do pedaço quebrado do pilar, realizou-se aspersão de fenolftaleína sobre a superfície recém-rompida, averiguando a perda de alcalinidade da solução dos poros do concreto. A parte do concreto com pH superior a 9 que apresentou coloração vermelho-púrpura, enquanto que o concreto carbonatado (pH inferior a 9), permaneceu com a coloração inalterada. Figura 15 - Amostra de Fenolftalteina – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Consórcio Maracanã 33 Segundo Mazza: É usual a representação da evolução da frente carbonatada pela equação x = k.tn, sendo x a profundidade carbonatada, n em condições internas abrigadas usualmente igual a 0,5 e k o coeficiente de carbonatação uma constante que depende da difusão e concentração do CO2, das condições de exposição e das características do concreto, sendo expressa usualmente em mm/ano0,5. (MAZZA, 2015, p. 75) Esta equação é aplicada quando se tem a necessidade de determinar quanto tempo a frente de carbonatação demorará para atingir a armadura do concreto. Logo, com a da espessura do cobrimento das armaduras e da medida da profundidade de carbonatação, pode- se chegar ao tempo útil restante de vida estimada da estrutura, ou seja, quanto tempo a frente de carbonatação vai levar para alcançar a armadura, começando então a corrosão da estrutura. O tempo útil restante de vida foi determinado contrapondo as condições de menor favorecimento, baseando-se no cobrimento de menor valor e da profundidade de carbonatação com maior medida. 6.5.Aspersão de Nitrato de Prata Segundo o Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo em seu relatório: Os íons cloreto podem ser encontrados no interior do concreto nas seguintes formas: (i) quimicamente combinados, (ii) fisicamente adsorvidos na superfície dos poros capilares do concreto e, (iii) livres na solução destes poros. Certa quantidade de íons cloreto encontrada no interior do concreto pode ser tolerada sem risco de corrosão, uma vez que, após reagirem com os aluminatos, provenientes da hidratação do cimento, esses íons não estarão livres para atacar o filme passivante que protege a armadura em ambiente alcalino. No entanto, existe um valor limite de concentração no qual os íons cloreto apresentam-se na forma livre, rompendo a camada de óxidos passivante, dando início à corrosão da armadura. (PAZINI, 2010). 34 Figura 16 - Amostra de Nitrato de Prata – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Consórcio Maracanã Algumas normas ou recomendações de alguns países apresentam valores orientativos para esse limite, visto que o mesmo não está associado a um valor fixo. O BRE DIGEST 264 (1982) considera que um baixo risco de corrosão está associado a uma quantidade de cloreto por massa de cimento inferior a 0,4%, um risco intermediário a quantidades de cloreto entre 0,4% e 1,0% e um alto risco a quantidades superiores a 1,0%. O ACI-COMMITTEE 222 (1985) permite um conteúdo máximo de cloretos, em relação à massa de cimento, de 0,15% e a BSI-BS 8110 (1985) estabelece 0,4% como o limite máximo para as estruturas correntes de concreto armado. Segundo recomendações da UNI 79 - 28 (1978), foi aplicado in loco, para verificação da presença de íons de cloreto no interior do concreto do maracanã, o método de aspersão de nitrato de prata (AgNO3). Nesse método, uma solução de nitrato de prata é vaporizada sobre a superfície recém fraturada do concreto. Após a aplicação, observa-se a formação de precipitados brancos de cloreto de prata quando existe a presença de íons cloreto livres. Segundo Otsuki (et al.,1992) “na ausência de íons cloreto no interior do concreto, ou quando estes íons estão combinados, o nitrato de prata reage com as hidroxilas, formando óxido de prata, que aparece na superfície do concreto na forma de um precipitado marrom. 35 6.6.Ensaio Ultrasônico De acordo com os relatórios do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, o emprego de ultra- som foi utilizado com o objetivo de verificar : De forma não destrutiva a presença de vazios, descontinuidades e heterogeneidades, de forma a identificar os locais de maior interesse para aprofundar as análises com ensaios destrutivos e também para estimar o módulo de deformação e resistência à compressão do concreto. (PAZINI, 2010). O ensaio ultra-sônico, de acordo com Andreucci (2003) “visa diminuir o grau de incerteza na utilização de materiais ou estruturas, visando a qualidade, detecção de defeitos, medida de espessuras ou caracterização de materiais que estão envolvidos no processo”. No caso do concreto, a inspeção de uma estrutura por meio da utilização do ultra-som permite avaliar a qualidade do concreto em função da velocidade ultra-sônica, detectar falhas de concretagem, profundidade de fissuras, estimar o módulo de deformação (E) e a resistência à compressão (R). Para a estimativa do módulo de deformação (E) e da resistência à compressão (R), foram utilizadas as Equações 1.1 e 1.2, retiradas da dissertação de mestrado de PRADO (2006), orientada pelo Dr. Enio Pazini Figueiredo. E = 0,18551684 . V 0,57656725 [1.1] R = 0,000041527 . V 1,589259807 [1.2] Onde: V = velocidade ultra-sônica(m/s); R = resistência à compressão do concreto (MPa); E = módulo de deformação estático tangente inicial (GPa). 6.7.Extração de testemunhos Corpos de prova foram extraídos dos pilares A, B e C e enviados para a empresa Falcão Bauer, a fim de determinar a resistência à compressão, módulo de deformação e teor 36 de cloretos do concreto, teor de aglomerantes, absorção, índice de vazios e massa específica das amostras. Figura 17 - Extração de testemunho de um dos pilares – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Consórcio Maracanã 37 7. RESUMO DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS Segundo os relatórios apresentados pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, no que se refere às resistências à compressão estimadas pelo ultra-som, os valores obtidos, de forma não destrutiva, ficaram entre 11,55 a 21,67 MPa, enquanto as resistências medidas nos corpos de prova extraídos ficaram entre 18,0 e 39,6 MPa. Quanto ao módulo de elasticidade, os valores estimados pelo método não destrutivo ultrassônico ficaram entre 17,68 a 22,01 GPa, enquanto os módulos medidos nos corpos de prova extraídos ficaram entre 22,4 e 24,2 GPa. Portanto, tanto os valores de resistência à compressão, quanto os de módulo de elasticidade, obtidos pelo método não destrutivo ultrassônico foram mais conservadores, indicando valores inferiores aos medidos nos corpos de prova extraídos. As armaduras dos pilares, a partir de uma altura de 60 cm, encontravam-se em concreto carbonatado e, portanto, despassivada. Após molhar a superfície do concreto, os potenciais de corrosão mostraram que à medida que os ensaios se aproximavam da base do pilar os potenciais iam indicando maior probabilidade de que a armadura estivesse em processo de corrosão. Os valores de velocidade de corrosão (icorr) medidos pela equipe do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo corroboraram a análise, uma vez que as velocidades de corrosão das armaduras registradas a alturas entre 15 e 60 cm da base dos pilares foram superiores a 0,1 μA/cm2. As avaliações feitas com fenolftaleína mostraram que a carbonatação do concreto causou corrosão das armaduras. De acordo com os relatórios apresentados ao consórcio, as avaliações feitas com nitrato de prata não identificaram a presença de cloretos livres. Além dos teores de cloretos encontrados em relação à massa do concreto serem baixos, o concreto dos pilares do Maracanã também fora feito com altos teores de cimento (471,6 e 864,0 Kg/m3, segundo o relatório da Falcão Bauer). Esta combinação resulta em insignificantes teores de cloretos em relação à massa de cimento (0,086 e 0,025%), teores muito inferiores ao limite crítico de 0,4 % de cloretos em relação à massa de cimento. Portanto, ambas as avaliações, com nitrato de prata e nos corpos de prova extraídos, indicaram que os cloretos não causaram corrosões das armaduras existentes. Com o objetivo de contribuir para a análise da homogeneidade dos concretos dos pilares, a equipe do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo calculou, segunda a NBR 7584, o Índice Esclerométrico médio total (IEmt = 54,24) em relação aos Índices Escleromédios finais (IEf ) dos pilares avaliados. Todos os IEf relativos aos pilares avaliados apresentaram-se no 38 intervalo IEmt ± 10%, o que mostra homogeneidade entre os concretos empregados para produzir os pilares. 8. PROCEDIMENTOS APLICADOS PARA RECOMPOSIÇÃO DA PARTE INFERIOR DOS PILARES AFETADOS POR CORROSÃO DE ARMADURAS Foram realizados reparos e recuperações na base dos pilares das cotas 0,0m (1ª Pav.), 4,5m (2ª Pav.), 9,0m (3ª Pav.), 18,0m (4ª Pav.) e 23,0m (5ª Pav.). Como solução para tratamento desta patologia foram adotados os procedimentos a seguir descritos. Basicamente, estes procedimentos podem ser resumidos em escariamento do concreto que reveste a armadura, recuperação das armaduras com hidrojateamento de água morna e granalha, possíveis recomposições das armaduras danificadas com novas barras de aço e recuperação do concreto removido com microconcreto ou concreto projetado, de acordo com orientação técnica específica. A seguir são descritos, de forma sucinta, os procedimentos de reparos e recuperação das bases dos pilares adotados durante a execução da reforma do estádio Maracanã: 8.1.Remoção dos revestimentos existentes sobre os pilares A execução da remoção dos revestimentos foi realizada sobre os pilares visando expor toda superfície de concreto para melhor visualização e recuperação do concreto que compunha os pilares. 39 Figura 18 - Escariamento dos pilares – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Consórcio Maracanã 8.2.Limpeza prévia das superfícies de concreto Foi executado remoção de impurezas através de hidrojateamento com água sob pressão para retirada de trechos sem aderência, resíduos estranhos a estrutura e sujeiras finas assim como para expor os poros do substrato afim de restituir a aderência dos sistemas de recuperação posteriores ao concreto original. 8.3.Demarcação e corte das regiões de reparo Conforme descrito nos relatórios do Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo, a região foi demarcada e removida, conforme características de cada pilar, deixando livre ao menos 2cm do entorno das armaduras compreendidas na região permitindo total preenchimento da seção com o material de reparo. 40 Figura 19 - Escariamento dos pilares – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 8.4.Recomposição das armaduras corroídas Ao final da limpeza foi feita uma inspeção visual e instrumentada com paquímetro a fim de identificar armaduras com perda de seção transversal superior a 10% em relação ao seu diâmetro original devido a corrosão ou aos impactos durante a operação de escarificação, onde nestes casos foram providenciadas a reposição das barras conforme procedimento específico. 8.5.Limpeza As barras de aço e as estruturas de concreto aparentes foram preparadas através de limpeza por hidrojateamento com água morna e granalha, de acordo com as devidas orientações técnicas apresentadas pelo Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo ficando livres de produtos de corrosão. 41 Figura 20 - Hidrojateamento e granalha sobre os pilares – Rio de Janeiro - Século XXI Fonte: Leonardo Pereira 8.6.Recomposição do concreto Antes da reconstituição das seções, era aplicada solução alcalina (produto realcalinizante) sobre a superfície do concreto antigo. As regiões onde foram removidos os concretos foram completamente reconstituídas com material (microconcreto ou projetado) de características controladas, retração compensada, monocomponente, apresentando características de fluidez adequada ao tipo de aplicação (lançamento por projeção ou lançamento na forma caximbo) e resistências compatíveis com as condições locais. 8.6.1.Reestruturação por grauteamento A recomposição dos pilares por grauteamento foi realizada através da montagem e ajuste das fôrmas para proporcionar maior fluidez por gravidade do microconcreto sobre a 42 região a ser recuperada. O microconcreto foi lançado por uma abertura chamada caximbo, conforme figura 23 e 24. Figura 21 - Reestruturação por grauteamento Fonte: Leonardo Pereira Figura 22 - Lançamento de microconcreto por gravidade Fonte: Blog do Engenheiro Civil 43 O preparo do micriconcreto era realizado em betoneira, conforme procedimento específico. Após o preparo do microconcreto, já aparentando visualmente fluidez necessária, era feito o teste de slump flow, para garantir o preenchimento total dos espaços a serem recompostos e não apresentar segregação durante o lançamento. Antes do lançamento do microconcreto, as formas foram saturadas com água limpa para garantir melhor cura do concreto e após 24 horas do lançamento foram removidos os cachimbos, de baixopara cima, para garantir a integridade da estrutura a ser necessariamente recomposta. 8.6.2.Reestruturação por projeção por via seca A mistura dos agregados e cimento era conduzida por ar comprimido através de uma mangueira até o bico de projeção. No mangote a mistura recebia água por meio de uma outra mangueira e então o concreto era jateado sobre a superfície, com alto poder de compactação. Figura 23 - Lançamento de concreto por projeção por via seca Fonte: LAN - LUIZ A. NARESI JR 44 9. CONCLUSÃO O presente trabalho qualificou e quantificou as manifestações patológicas existentes nos pilares do Estádio do Maracanã, visando demonstrar ao leitor a real necessidade de se investigar as patologias que possam existir nesses elementos estruturais de concreto armado. Todo o trabalho foi direcionado a apresentar um estudo de caso real, sendo este regido por pessoas especializadas no assunto, tornando o conteúdo apresentado confiável. Conforme citado anteriormente, a construção do Maracanã foi executada, em 1948, por quatro empresas construtoras, podendo o concreto ter sido heterogêneo. Desta forma, foi importante avaliar a homogeneidade do concreto, a fim de estender as avaliações, feitas por amostragem, para toda a estrutura dos Pilares. Os métodos de investigação aplicados para diagnosticar o real estado de conservação dos pilares de concreto armado demonstraram-se eficientes e eficazes, a ponto de diagnosticar manifestações patológicas significativas nas estruturas analisadas. As manifestações patológicas das estruturas de concreto armado dos pilares estavam evidentes após as investigações realizadas, levando a conclusão de que as estruturas dos pilares de concreto armado estavam, de fato, comprometidas por corrosão e ocasionadas por diferentes motivos detalhados anteriormente. Esta conclusão corrobora a real necessidade das aplicações dos métodos investigativos utilizados. Por fim, ao serem apresentadas as manifestações patológicas das estruturas em estudo, apresentou-se neste trabalho as correções sugeridas pela equipe investigativa e aplicada pela construtora responsável pela reforma em todos os pilares do estádio que formavam os eixos A(1), B(2) e C(3). Após as considerações apresentadas, conclui-se que uma intervenção estrutural deve ser acompanhada por profissional habilitado, seguindo preceitos técnicos de credibilidade tanto para as investigações quanto para as correções das estruturas danificadas, tornando inseguro intervenções que não sigam tais orientações. 45 BIBLIOGRAFIA 1) II Seminário Nacional de Perícias – IBAPE e I Seminário de Avaliações – IBAPE PR, 2044, Foz do Iguaçu, Inspeção Predial, IBAPE SP, 2014, Disponível em: http://www.ibape- nacional.com.br/email-marketing/boletim72/inspecaopredial-flaviapujadas.pdf. Acessado em: 15 de setembro de 2018. 2) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7584: Concreto endurecido –avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão: método de ensaio. Rio de Janeiro, 1995 3) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14931: Execução de estruturas de concreto - Procedimento. 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Acessado em: 05 de novembro de 2018. 9) MAZZA, Roger, Carbonatação acelerada de concretos com cinza de casca de arroz sem moagem, 2015, 106 folhas, Mestrado do Programa de Pós-Graduação, UFSM, Santa Maria, RS, 2015 10) PAPADAKIS, V. G.; VAYENAS, C. G., FARDIS, M. N. Reaction engineering approach to the problem of concrete carbonation. v. 35, AIChE Journal, 1989. 11) PIANCASTELLI, Élvio Mosci. Patologia e terapia das estruturas: origem das enfermidades. 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