TCC patologias em estruturas de concreto armado

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PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Robson da Silva Santana[footnoteRef:1] [1: Robson da Silva Santana, Engenharia Civil, Centro Universitário ENIAC. e-mail: robson-2006@hotmail.com 
² Prof° Orientador Especialista Allan Miranda Pereira, Centro Universitário ENIAC. E-mail: allan.miranda@eniac.edu.br 
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 Allan Miranda Pereira [footnoteRef:2] [2: ] 
1. RESUMO
Nesse trabalho apresentam-se as principais causas para o aparecimento de patologias e anomalias em estruturas de concreto armado na construção civil, este estudo tem como intuito buscar ser o mais claro quanto aos métodos construtivos e informações necessárias para se evitar perdas da estrutura e até mesmo seu colapso por completo, apontando alguns conceitos importantes para compreensão, análise do problema, e exemplos práticos de obras que sofreram com irregularidades patológicas recentemente. A construção civil tem um papel importantíssimo para a economia e geração de empregos no nosso país, com isso a segurança e qualificação dos profissionais da área, são primordiais para que as construções tenham suas fases construtivas realizadas de maneira correta, não tendo surpresas antes, durante e após o término da estrutura. Além da forma construtiva como um todo, também se destacou as diversas ferramentas que estão disponíveis no mercado para realização desse método preventivo, desde a realização das estruturas, até a análise e correção das irregularidades que aparecem em edificações já construídas.
Palavras-chave: Patologias, anomalias, métodos construtivos, estruturas, construção civil.
2. INTRODUÇÃO
O estudo das patologias tanto na medicina quanto na construção civil é de suma importância e extrema complexidade, pois envolve muitos fatores que podem causar tais manifestações patológicas. Assim como os profissionais da saúde que buscam compreender as causas, formas de prevenções e tratamentos das enfermidades presentes na vida dos humanos, um engenheiro civil deve estar sempre alerta aos comportamentos anormais numa estrutura para que se possa tomar as medidas cabíveis evitando e ou corrigindo possíveis problemas e irregularidades na vida útil da estrutura.
Com o aumento gradativo de manifestações patológicas na construção civil, é evidente a dificuldade de se encontrar profissionais habilitados para a identificação e correção de tais anomalias nas estruturas, constata-se a necessidade de explanar sobre tal conteúdo, diagnosticando de forma correta os procedimentos e observações das possíveis causas com antecedência, e as melhores maneiras de evidenciá-las.
3. OBJETIVOS
 A relevância da escolha por esse tema se justifica pela necessidade de como desenvolver um levantamento das principais manifestações patológicas em estruturas de concreto armado que afetam diretamente no equilíbrio e durabilidade das estruturas pelos profissionais da construção civil, apontando os métodos de como identificar e corrigir tais estruturas afetadas com base nas normativas existentes, manutenções preventivas evitando acréscimos de custos e consequências imprevistas nas obras de concreto armado.
4. METODOLOGIA
Tendo em vista a grande relação desses problemas, de que forma a identificação e tratamento das patologias em concreto armado contribui para o equilíbrio e a vida útil de uma estrutura? Assim tendo como objetivo primário a pesquisa dos principais tipos de patologias comumente observadas em estruturas de concreto armado juntamente com os objetivos secundários de analisar as principais manifestações patológicas apresentadas nas estruturas, mencionar as relevantes causas patológicas e pesquisar com base na norma técnica ABNT NBR 15575-2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho, norma com finalidade de estabelecer critérios que visam o desempenho e segurança perante os padrões mínimos de conforto, estabilidade, vida útil adequada da edificação, segurança estrutural e contra incêndios (CBIC, 2013), análises prévias de identificação e diagnóstico dos principais problemas patológicos em estruturas de concreto armado.
Por fim, seu desenvolvimento foi dado por diversos levantamentos bibliográficos com as principais relevâncias, foram utilizados autores de livros (DEUTSCH, 2013); (SOUZA e RIPPER,1998); (HELENE,1998), entre outros, pesquisas na internet, análise de artigos científicos de acordo com o tema proposto.
 A partir de todo conhecimento levantado, é possível discorrer sobre as fases que podem ocorrer as anomalias, dando ênfase em verificações e levantamentos dos principais tipos de patologias identificadas nas estruturas. Por fim descreve e demonstra através das normas os melhores métodos de diagnóstico para essas estruturas danificadas pelas manifestações patológicas.
5. DESENVOLVIMENTO
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4. PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Segundo Helene (1998), define patologia em estruturas de concreto armado como “a ciência que estuda os sintomas, mecanismos, causas e origens dos problemas patológicos encontrados nas estruturas de concreto armado”.
As estruturas de concreto armado não duram para sempre, pois estão submetidas a diversas condições no decorrer de sua existência, portanto o concreto armado necessita de certos cuidados para que obtenha o resultado desejado, assim garantindo o desempenho desejado e vida útil. A maioria das patologias no concreto armado ocorre durante uma ou mais etapas da sua concepção (projeto, execução e utilização), essas falhas comprometem a segurança e durabilidade da construção. (HELENE,1998)
A Figura 1 demonstra a apuração de um estudo segundo Piancastelli (1997), sobre a disposição percentual da origem de manifestações patológicas de acordo com as etapas de concepção de uma estrutura de concreto armado.
Figura 1 – Incidências e origens das patologias em concreto armado.
Fonte: Piancastelli (1997)
De acordo com Piancastelli (1997), as manifestações patológicas podem ocorrer numa edificação tanto na etapa de projeto, como na etapa de construção ou até mesmo na operação e manutenção do usuário. Com tudo isso é importante ressaltar qualquer problema que ocorra na estrutura favorecida por falhas no projeto é de responsabilidade do projetista, enquanto a construtora ficará responsável por defeitos causados por mão-de-obra que não estão de acordo com o projeto desde não utilização das normas e utilização de materiais inapropriados. Todavia qualquer edificação precisa de cuidado durante a utilização, a falta de manutenção e má preservação, é outro fator para surgimento das patologias, sendo então a conservação e manutenção de responsabilidade do usuário para que a estrutura tenha o desempenho e durabilidade desejada. 
0. construçÃO (EXECUÇÃO)
Na fase de execução, a etapa que sucede o projeto, é necessário o cuidado para que haja um bom desenvolvimento da obra, como realizar um plano executor; programar as atividades a serem operadas; a disposição correta do canteiro de obras para facilitar o trabalho dos envolvidos e agilizar o processo; organizar as compras de matérias e insumos e mão de obra qualificada. Por mais que pareça logica essas etapas, é comumente encontrado falhas nesses quesitos, o que podem contribuir no aparecimento de problemas patológicos nas estruturas. (SOUZA; RIPPER, 1998) 
Um problema recorrente nessa etapa é a questão da mão de obra qualificada, portanto Deutsch (2013), descreve uma ideia muito interessante “A mão de obra no Brasil é deficiente e não tem formação específica. Os profissionais que atuam na execução das obras, em geral, executam os serviços pelo aprendizado na vida pratica, sendo, portanto, um aprendizado empírico”. Diante disso é perceptível que essa falta de qualificação profissional acarreta em erros e falhas construtivas, segundo Souza e Ripper (1998), “em obras de edificações habitacionais se tem facilidade em observar, pois alguns saltam a vista, como a falta de prumo, esquadro, desnivelamento de pisos, entre outros”. Com isso, a partir do início da fase de construção, a obra está sujeita a sofrer deficiências na sua execução conforme observadana figura 2.
Figura 2 – Problemas na vibração, concreto mal adensado.
Fonte: Autor Próprio (2020)
Na Figura 2 é possível observar um problema de mão de obra, na hora de vibrar o concreto, percebe-se que houve um mal adensamento causando tal patologia construtiva, por isso a mão de obra qualificada e o conhecimento dos procedimentos é de suma importância para que não haja tais patologias.
0. Principais patologias em concreto armado
As manifestações patológicas em estruturas de concreto armado podem ter origens diferenciadas. Fatores endógenos, exógenos, funcionais e naturais podem prejudicar essas estruturas, gerando muitos problemas, segundo Deutsch (2013).
Segundo Souza e Ripper (1998, p. 14) “São muitos fatores mecânicos e químicos que criam diversos tipos de manifestações patológicas no concreto armado, sendo associados às condições de uso e ao meio ambiente que estará ou está sendo empregue”.
Normalmente tem-se uma associação de fatores que são oriundos de muitas irregularidades, tais como projeto e execução deficiente ou falta de manutenção, produzindo danos dos mais distintos tipos. (DEUTSCH, 2013). Com tudo, é possível observar que o profissional da engenharia terá de observar cada tipo de patologia identificando a origem da manifestação patológica e a sua extensão. (SOUZA; RIPPER, 1998). A seguir estão apresentadas as consequentes patologias frequentemente observadas em estruturas de concreto armado. 
1. Fissuramento
 
As fissuras são as patologias mais frequentes nas estruturas de concreto, pois são as que mais atrai a atenção dos leigos. Elas estão associadas as deformações da estrutura mais evidentes que as prováveis nos projetos originais. (SOUZA; RIPPER, 1998).
Fissuras são aberturas que surgem nos materiais, oriundos, em geral, da solicitação de tração. Sempre que se observa a existência de fissuras é porque algo não previsto originariamente ocorreu, excedendo a capacidade de resistência do material; várias ações podem interferir na estrutura e gerar o aparecimento das fissuras. (DEUTSCH, 2013).
Segundo Vitório (2003, p.26), “muitos fatores influenciam no aparecimento dessa patologia, como, cura mal realizada, retração, variação de temperatura, agressividade do meio ambiente, carregamento, erros de concepção, recalque dos apoios e erros de execução”. 
Conforme ilustrado na figura 3, pode-se observar a proporção da patologia, e os danos na estrutura e no conforto visual das pessoas que passam perto desta deficiência.
Figura 3 – Problemas na vibração, concreto mal adensado.
Fonte: Vitório (2020)
O fissuramento, à medida que seu espaçamento aumenta, ganha classificações quanto o tipo, podendo ser denominadas como, fissuras, trincas rachaduras e fendas, que a cada estágio tornam-se condições mais severas e avançadas à estrutura no sentido de gerar o colapso estrutural. (FREITAS, 2017).
Para melhor entendimento de tais definições os fissuramentos são classificados de acordo a função do grau de espaçamento. Fissura é uma abertura linear que surge nas superfícies de seja qual for o material sólido, oriunda da ruptura sutil de parte de sua massa, com espessura de até 0,5mm. De acordo com Vitório (2003):
Trinca é uma abertura linear que surge na superfície de seja qual for o material sólido, oriunda de evidente ruptura de parte de sua massa, com espessura de 0,5mm a 1,00mm. 
Rachadura é uma abertura significativa que aparece na superfície de seja qual for o material sólido, proveniente de acentuada ruptura de sua massa, podendo-se “enxergar” através dela e cuja espessura varia de 1,00mm até 1,5mm. 
Fenda é uma abertura considerável quando comparada com outras, que aparece na superfície de seja qual for o material sólido, proveniente de acentuada ruptura de sua massa, com espessura superior a 1,5mm.
1. Corrosão de Armaduras
De acordo com Silva (2011, p.23), define a corrosão de componentes metálicos como a transformação de um metal em íon metálico pela sua modificação química ou eletroquímica quando exposto ao ambiente.
A partir dessa definição, pode-se citar que a corrosão das armaduras nas estruturas de concreto armado, ocorre no momento que a armação é afetada por elementos hostis estabelecendo que a parte oxidada tenha expansão do seu volume em cerca de 8 vezes, assim, a força de expansão segrega o cobrimento do concreto, colocando a armadura à ação agressiva do ambiente. As centrais causas dessa manifestação patologia, são, porosidade no concreto, existência de trincas e deficiência na camada de cobrimento. É considerável destacar que a corrosão é um processo progressivo, o qual, ao longo do tempo vai se intensificando. Logo, circunstancias as quais critérios de segurança são tomados tarde podem colocar em risco a segurança estrutural.
Na figura 4, pode ser observado esse processo corrosivo em uma estrutura de concreto armado. 
Figura 4 – Problemas na vibração, concreto mal adensado.
Fonte: SILVA, (2011)
É importante observar também, que conforme Souza e Murta (2012, p. 16), A corrosão pode ser ramificada em cinco tipos: corrosão uniforme, corrosão localizada, corrosão por pites, dissolução seletiva e ação conjunta da corrosão e de um fator mecânico. No quadro 1 é possível observar a discrição de cada uma delas:
Quadro 1 – Tipos de corrosão
	Tipo de Corrosão
	Características
	Uniforme (ou quase uniforme)
	Toda a superfície do metal se corrói à mesma velocidade (ou com velocidade parecida).
	Localizada 
	Certas áreas da superfície do metal se corroem a velocidade mais elevada do que as outras por causa da “heterogeneidade” do metal, do ambiente ou da geometria da estrutura como um todo. O ataque pode variar de pouco localizado até a formação de pites (concavidades).
	Pites
	Ataque fortemente localizado em áreas específicas, que leva à formação de pequenos pites (cavidades) que penetram no metal e podem levar à perfuração da parede metálica.
	Dissolução Seletiva
	Um dos componentes de uma liga (em geral, o mais reativo) é consumido seletivamente.
	Ação Conjunta da corrosão e de um fator mecânico 
	Ataque localizado ou fratura devida à ação sinérgica de um fator mecânico e da corrosão. Pode manifestar-se, por exemplo, na forma de corrosão-erosão, corrosão sob tensão, corrosão-fadiga.
Fonte: Souza; Murta, 2012, p.16.
1. RESULTADOS
Examinar, analisar e diagnosticar as manifestações patológicas em estruturas de concreto armado na construção são funções que devem ser realizadas metodicamente e regularmente, de modo que os resultados e as ações de manutenções devam cumprir de fato a reabilitação da estrutura, sempre que houver a necessidade.
É imprescindível examinar minuciosamente a patologia e seus possíveis fatores de causa, pois ao se equivocar no diagnóstico, o reparo não será apropriado. Uma manifestação patológica pode se difundir como consequência de mais de uma falha. Assim, para que a forma corretiva seja eficaz devem-se sanar todas os agentes causadores. (ANDRADE & SILVA, 2005).
A atenção com as listagens dos dados das diferentes manifestações patológicas em uma vistoria é um ponto de suma importância para o diagnóstico correto, como também para adoção das terapias adequadas. Há uma norma técnica em produção que está em processo de consulta pública para alinhar os requisitos de forma padrão para inspeções prediais e, consequentemente, diagnostico de prédios. (FREITAS, 2017). Como ainda não se tem essa normativa, há definições em literaturas para melhor fundamentar as pesquisas de diagnósticos. 
Segundo Gonçalves (2015, p.58), elenca alguns passos que corresponde a uma inspeção:
· Preparação de um formulário de antecedentes, da estrutura e ambiente, embasado em documentação existente e visita a obra;
· Levantamento visual geral da estrutura;
· Levantamento dos possíveis efeitos dos danos;
· Seleção das regiões para exame visual e relatório fotográfico, para mais detalhe e possível retirada de amostras;
· Execução de medições, instrumentos para ensaios, e análises físico-químicos. 
Há construções que são edificadas sem qualquer conhecimento técnicos, muitas dessasestruturas são concebidas por serviços informais e sem regularidade fiscal e técnica. Quando surgem algumas patologias em construções, não há como ter um parâmetro do que foi construído com o que foi projetado para entender o que ocorreu. Assim, surge a necessidade de um diagnóstico da estrutura através de ensaios para definir a sua real resistência ou capacidade de carga para então ser equiparado ao carregamento que está submetido. Para isso um equipamento capaz de realizar tal ensaio para obter as informações é o esclerômetro digital, vide figura 5.
Figura 5 – Esclerômetro digital
Fonte: Cóias (2006)
O esclerômetro mensura o quão duro é a superfície do concreto e a relaciona com a resistência à compressão. Usualmente em construções em andamento, para averiguar a resistência do concreto no qual os ensaios dos corpos de prova apresentaram resistência mais baixa que o esperado.
Segundo, Freitas (2017, p.38), Fissurações são classificadas quanto à sua largura, isto propicia o diagnóstico do grau de colapso que a estrutura está sofrendo, podendo definir a condenação dela. A análise de Largura e classificação do tipo de fissuração, podem ser feitos através do medidor óptico de fissura. Vide figura 6.
Figura 6 – Fluxograma da Engenharia Diagnóstica
Fonte: Freitas (2017)
Freitas (2017, p.42), retrata a engenharia diagnóstica como a habilidade de gerar ações antecipadas por meio de inspeção, prognósticos e orientações técnicas, objetivando à qualidade total de estrutura. Numa observação metódica a utilização desse ramo da engenharia leva a um progresso contínuo correspondente a cada situação de patologia dada e exercida tende a ser curada. Os responsáveis técnicos em patologia, dentro desta estrutura lógica, buscam ter um ponto de vista muito bem embasado para a obtenção de resultados, provindo de um nível mais comum, então conhecido como vistoria da edificação, a níveis de maior conhecimento, então qualificado como consultoria em edificação. 
Esta condição de tarefa leva a aperfeiçoamento e rendimento dos serviços de vistoria nas estruturas colaborando aos conhecimentos de desempenho das estruturas e melhor auxilio e segurança quanto as condições das normas técnicas vigentes. (SOUZA; RIPPER, 1998).
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O artigo apresentado para abordagem do tema de patologias em construções de estruturas de concreto armado destaca todos os pontos necessários para manutenções e prevenção da estrutura, atendendo todos os pontos para que se possa realizar a obra respeitando todas as normas regulamentadoras de edificação, aumentando a segurança e obtendo melhores resultados quanto a fiscalização de patologias, com essa pesquisa é possível destacar todos os benefícios de como se analisar as edificações que apresentaram patologias ao longo da sua vida útil, desde estruturas já existentes, ou até o método de prevenção na execução da mão de obra.
No Brasil é elevado o número de acidentes e negligências seja qual for o método construtivo devido à falta de fiscalização durante os métodos construtivos, prova disso foi o caso ocorrido no Rio de Janeiro em abril de 2019, onde Prédios clandestinos construídos de forma irregular cederam, provocando o desabamento e mortes devido a anomalias, métodos construtivos errôneos e falta de cuidados preventivos nas manutenções da estrutura durante e até mesmo após as obra, além de deixar a responsabilidade sob o profissional construtor (mestre de obra ou empreiteiro), o mesmo raramente tem uma formação e conhecimentos necessários para entender como a estrutura trabalha como um todo, a apresentação desta revisão tem como intuito destacar a importância dos profissionais responsáveis na execução e fiscalização de obras estruturais, o acompanhamento adequado torna a engenharia civil uma das áreas mais ricas e importantes para a humanidade, além de proporcionar uma grande diminuição nos índices de patologias, retrabalhos, e de acidentes de trabalho na construção civil.
7. FONTES CONSULTADAS
ANDRADE, T.; SILVA, A.J.C. Patologia das Estruturas. In: ISAIA, Geraldo Cechella. (Ed) Concreto: In.: Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações. Editor: Geraldo Cechella Isaia. São Paulo: IBRACON, 2005, V.1, Cap. 32.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575 – Desempenho de edificações habitacionais. Rio de Janeiro. 2013.
CBIC, Câmara Brasileira da Indústria da Construção. Desempenho de edificações habitacionais: Guia orientativo para atendimento à norma ABNT NBR 15575/2013. 2ª ed. Brasília, Gadioli Cipolla Comunicação, 2013.
Cóias, V.(2006).Inspeções e Ensaios na Reabilitação de Edifícios.Lisboa.
DEUTSCH, Simone Feigelson. PERICIAS DE ENGENHARIA: A APURAÇAO DOS FATOS. 2ªED.(2013). autor: Simone Feigelson Deutsch. editora: Leud.
Freitas, V., Sousa, M. (2017). Reabilitação de Edifícios - Do Diagnóstico à Conclusão da Obra [Apontamentos].
GONÇALVES, Carlo Roberto. Direito civil brasileiro: responsabilidade civil, v. 4, 10. ed. São Paulo: Saraiva, 2015.
HELENE, Paulo R. L., Corrosão em Armaduras de Concreto, Editora Pini, 1988.
PIANCASTELLI, E.M. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto Armado. Apostila para Curso de Extensão, Ed. Depto. Estruturas da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1997.
SILVA, F. A. S. Avaliação do teor de íons cloreto no ar atmosférico da praia de futuro em Fortaleza/CE. Monografia. Universidade Federal do Ceará, 2011.
Souza, Vicente Custódio de, 1948 - Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto/Vicente Custódio M. de Souza e Thomaz Ripper. - São Paulo: Pini, 1998.
SOUZA, Marilsa Inês; MURTA, Mirna Moreira.
PATOLOGIAS, RECUPERAÇÃO E REFORÇO ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO.
VITÓRIO, A. Manutenção e gestão de obras de arte especiais. VII Encontro Nacional das Empresas de Arquitetura e Urbanismo, Pernambuco, 2003.
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