TCC patologia concreto armado

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE- UNINORTE
ENGENHARIA CIVIL
WEMERSON DE SOUSA DA SILVA
 
PATOLOGIAS COM ÊNFASE EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
MANAUS
2021
WEMERSON DE SOUSA DA SILVA
PATOLOGIAS COM ÊNFASE EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Civil, pelo Centro Universitário do Norte- UNINORTE, com o objetivo de obtenção do título de Engenheiro.
 Orientador: Charles Ribeiro de Brito
MANAUS
2021
Patologias com Ênfase em Estruturas de Concreto Armado
[footnoteRef:1]Wemerson de Sousa da Silva [1: Wemerson de Sousa da Silva, curso de Engenharia Civil,e-mail: wemerson.desousa@hotmail.com] 
RESUMO
Estruturas de concreto armado é método construtivo mais utilizado no Brasil, entretanto existe um vasto número de edificações brasileiras que apresentam patologias. Estas podem ocorrer nas diversas etapas construtivas numa obra, e se faz necessário um estudo das causas anteriores mais recorrentes, de modo a evitar que os mesmos problemas venham a acontecer no futuro. As manifestações patológicas trazem transtornos não só para o cliente, mas também para o construtor, pois os custos de uma eventual intervenção posterior a uma entrega de obra são maiores se comparados aos custos de uma execução bem feita. Este trabalho tem como finalidade agregar informações para o diagnóstico das patologias mais frequentes observadas na construção de obras.
Palavras-chave: Patologia, estrutura, concreto armado.
ABSTRACT: 
Reinforced concrete structures are the most used construction method in Brazil, however there is a vast number of Brazilian buildings that present pathologies. These can occur in the various construction stages in a work, and it is necessary to study the most recurrent previous causes, in order to prevent the same problems from happening in the future. The pathological manifestations bring inconvenience not only for the client, but also for the builder, as the costs of an eventual intervention after a delivery of the work are higher when compared to the costs of a well executed execution. This work aims to add information for the diagnosis of the most frequent pathologies observed in the construction of works.
Keywords: Pathology, structure, reinforced concrete.
CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE- UNINORTE
ENGENHARIA CIVIL
WEMERSON DE SOUSA DA SILVA
PATOLOGIAS COM ÊNFASE EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Data de Submissão:	____/____/_______
Data de Aprovação:	____/____/_______
MANAUS
2021
LISTA DE IMAGENS
1 Zonas de tração e compressão...................................................................10
 
 2 Zonas de tração, compressão e linha neutra da estrutura......................10
 3 Desagregação do concreto em viga............................................................20
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO..........................................................................................	8
1.1	Justificativa	...............................................................................................9
1.2	Objetivos....	...............................................................................................9
1.2.1	Objetivo geral..............................................................................................9
1.2.2	Objetivos específicos..................................................................................	9
2	CONCEITOS BÁSICOS...........................................................................	9
2.1	Conceito de patologia em estruturas de concreto armado................... 11
3	MANIFESTAÇÕES PATLÓGICAS GERADAS NA ETAPA DE 
CONCEPÇÃO DA ESTRUTURA ......................................................................11
4 ORIGENS DA DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO.............................................................................................................. 13
5 DESAGREGAÇÃO DO CONCRETO......................................................19
6 TÉCNICAS DE LIMPEZA, REPARO E REFORÇO..............................20
6.1 Intervenções superficiais...........................................................................20
6.1.2	Polimento....................................................................................................21
6.1.3 Apicoamento.................................................................................................21
6.1.4	Lavagem com soluções alcalinas..............................................................22
6.1.5 Lavagem com soluções ácidas.....................................................................21
6.1.6 Lavagem com jato de areia e de água........................................................ 22
CONCLUSÃO.......................................................................................................23
REFEÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS......................................................................25
1 INTRODUÇÃO8
Desde a antiguidade o homem procura fazer uso de estruturas que tragam mais facilidade e comodidade para sua vida. Estruturas essas que variam de habitacionais como casas, sobrados, prédios e mais recentemente nos últimos dois séculos, também estruturas que lhe rendam uma maior agilidade em sua locomoção, tais como estradas e pontes pavimentadas, assim como estruturas que lhe assegurem reservar e transportar água, como barragens e aquedutos respectivamente. Essas e muitas outras obras vêm sendo realizadas pelo homem ao decorrer dos anos em prol de sua sobrevivência e desenvolvimento.
Diante deste panorama, fica evidente que a procura por materiais e técnicas que venham a suprir estruturas cada vez mais robustas se torna alvo importante do ser humano.
Foi assim que surgiu o concreto armado, visando resolver problemas que haviam na época ou que a solução era praticamente inviável financeiramente ou mesmo de ser executada.
A partir do surgimento do concreto armado, suas técnicas de cálculo e projetos foram sendo aperfeiçoados cada vez mais, assim como os cuidados ao executar estruturas desse material.
O crescimento rápido e acelerado na construção civil, com inovações e novidades de projeto, execução e materiais usados, sendo vantajoso em certa parcela, mas trouxe risco por não se ter um grande conhecimento acerca das novas técnicas. Aceitos os riscos e com o desconhecimento e falta de experiência, juntamente veio o surgimento de inúmeras manifestações patológicas nas estruturas, podendo causar a diminuição da vida útil da mesma e até mesmo risco de acidentes fatais, dependendo da falha que certo elemento estrutural venha a possuir.
Com a finalidade de estudar as manifestações patológicas no concreto armado, foi lançada uma nova área de estudos, chamada de patologia do concreto armado.
“Designa-se genericamente por Patologia das estruturas esse novo campo da engenharia das construções que se ocupa das origens, formas de manifestação, consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas”(SOUZA E RIPPER 1998, p.14).
Diversas são as causas que levam uma estrutura a sofrer danos, por isso é de extrema importância o estudo desse ramo da engenharia, para que sejam evitadas manifestações patológicas que venham a diminuir a durabilidade das estruturas, assim como é necessário um
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conhecimento de como solucionar e recuperar aquelas que apresentam o problema, de maneira a curá-las e impedir que o agente causador volte à causar o mesmo problema.
1.1 Justificativa
A necessidade de se evitar a ocorrência de manifestações patológicas no concreto armado, que acabam por diminuir a vida útil e desempenho das edificações, além de gerar um ônus de custo para recuperar e reforçar uma estrutura afetada.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo um levantamento bibliográfico sobre o tema patologia com ênfase nas estruturas de concretoarmado.
1.2.2 Objetivos específicos
· Expor as origens das manifestações patológicas do concreto armado;
· Apontar as principais e mais comuns manifestações patológicas em estruturas de concreto armado encontradas, mostrando quais são as características de cada uma para que possam ser reconhecidas, reforçadas e recuperadas;
· Indicar quais as soluções viáveis para as mesmas.
2 CONCEITOS BÁSICOS
Na antiguidade, a pedra natural era muito utilizada pelos povos na construção de edificações, fortificações e também para vencer vãos sobre rios ou depressões. A estrutura enquanto elemento resistente à compressão mostrou-se um ótimo material, mas ineficiente quando tracionada, vindo a romper em casos de vãos maiores.
	Para vencer grandes vãos foi preciso usar múltiplos arcos, com isso implicou-se dificuldades na execução devido às limitações tecnológicas da época. Mesmo com o surgimento e uso do concreto, material que consiste na ligação do cimento, pedra, areia e água, as dificuldades continuaram as mesmas, pois este material resiste a compressão dez vezes mais que a tração. Assim, desta maneira a região tracionada fica suscetível ao surgimento de trincas que podem simplesmente afetar a questão estética e até mesmo levar a estrutura ao colapso, dependendo das dimensões da mesma. Foi diante deste problema que surgiu a ideia de unir dois materiais para que as solicitações à compressão e à tração fossem atendidas. 10
Figura 1 - Zonas de tração e compressão.
Fonte: BOTELHO, 1996
Como já dito, para solucionar a baixa resistência à tração foram colocadas barra de aço na área da seção que é tracionada e o concreto fica como responsável por suportar a solicitação da compressão, como mostrado na Figura 2. Desta forma o concreto armado surgiu como uma técnica que veio para atender as demandas que haviam na época.
Figura 2 - Zonas de tração, compressão e linha neutra da estrutura
.
Fonte: BOTELHO, 1996.
.11
2.1Conceito de patologia em estruturas de concreto armado
Com o surgimento do concreto armado e com as vantagens que o mesmo trazia sobre as demais técnicas e materiais empregados na época, vieram também as manifestações patológicas que o mesmo pode causar devido ao desleixo, má utilização, mão de obra desqualificada ou até mesmo falta de conhecimento de como empregá-lo corretamente.
	Considera- se por patologia do concreto armado a ciência que estuda os sintomas, mecanismos, causas e origens dos problemas patológicos encontrados nas estruturas de concreto armado. Lembrando que para um dano qualquer, existe a possiblidade de vários fatores serem responsáveis. Estes danos podem vir apenas a causar incômodos para aqueles que irão utilizar a obra segundo o fim para que foi feita, tais como pequenas infiltrações até grandes problemas que podem levar a estrutura ao colapso (HELENE, 1988).
3 MANIFESTAÇÕES PATLÓGICAS GERADAS NA ETAPA DE CONCEPÇÃO DA ESTRUTURA
Manifestações patológicas em estruturas de concreto armado que tenham sua causa na concepção do projeto são aquelas que derivam de um mau planejamento do mesmo ou falhas técnicas, sejam por desconhecimento ou negligência. Podem se originar de um mau lançamento da estrutura, erro em execução de anteprojeto ou até mesmo na elaboração do projeto de execução. 
Segundo Cánovas (1988), no que tange a concepção de projetos de estruturas de concreto devemos levar em conta quatro fatores essenciais nos quais é preciso estar atento e cumprir todos os requisitos necessários para que o sucesso seja obtido.
· Devem ser cumpridas as condições de equilíbrio básicas da Estática.
· A compatibilidade das deformações das próprias peças estruturais e suas uniões.
· Representação em escala suficientemente clara, com as disposições e dimensões de cada elemento estrutural, em especial as medidas que se referem ás armaduras.
· A conveniência de elaborar normas detalhadas, nas quais estejam presentes todas as características e detalhes dos materiais a serem empregados na estrutura, forma de controle e armazenamento, penalizações etc.
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Geralmente as falhas geradas nesta etapa terão como consequência problemas patológicos com soluções mais dificultosas e com maior valor de custo de reparo do que problemas patológicos gerados nas etapas seguintes.
Segundo Souza e Ripper (1998), geralmente os empecilhos e o fator custo para curar uma estrutura com danos originários de falhas da concepção do projeto, são proporcionais à antiguidade da falha, ou seja, erros no início da concepção e levados adiante nas outras etapas, tendem á causar um maior prejuízo. Uma falha no estudo preliminar, por exemplo, leva a uma solução mais trabalhosa e complexa do que uma falha que venha a ocorrer na fase do anteprojeto.
 Manifestações patológicas geradas na fase de execução da estrutura (construção)
Após o término da concepção do projeto dá-se início à etapa da execução da estrutura. Nesta fase, antes de qualquer processo de construção, deve haver o planejamento do canteiro da obra para o bom andamento da mesma, assim como a programação de todas as atividades e também o cronograma como tempo limite de cada parte a ser executada.
Os responsáveis técnicos da obra juntamente com os mestres de obras, devem estar totalmente atentos ao projeto e a todas as informações que o mesmo fornece, tais como escalas, dimensões e posições dos elementos estruturais e demais medidas para que a execução ocorra da melhor maneira possível, evitando que futuramente surjam manifestações patológicas.
Outro fator que deve ser analisado nesta etapa é a qualidade da mão de obra do quadro de funcionários. É comum ocorrerem erros que geram patologias quando se usa mão de obra desqualificada ou até mesmo mão de obra qualificada, que não esteja ambientada para uma nova tecnologia, ou ainda usá-la fora de sua área de especialização.
	A partir do instante em que é iniciada a construção, a mesma já está suscetível à ocorrência de falhas das mais diversas naturezas, associadas a causas variadas como falta de mão de obra qualificada, controle de qualidade praticamente inexistente, execução da obra com pouca qualidade, péssimas condições de trabalhos para os funcionários, materiais de segunda linha com qualidade péssima, irresponsabilidade técnica dos responsáveis e até mesmo sabotagem.
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Manifestações patológicas geradas na fase de utilização da estrutura (manutenção)
Finalizadas as etapas de concepção e execução da estrutura, ainda que com o sucesso desejado e sem ou reduzidas margens de chances de ocorrências de danos patológicos, poderão ainda ocorrer patologias devido ao errôneo manuseio.
Após a liberação da obra para o usuário, este poderá causar danos na estrutura, seja por desleixo ou ignorância. O uso da estrutura deve ser visto de maneira análoga a qualquer equipamento mecânico ou elétrico, ou seja, deve-se usá-la respeitando o projeto e realizando as manutenções necessárias indicadas pelos responsáveis técnicos.
Em especial, quando se fala em concreto, deve-se dar atenção para produtos que venham a causar corrosão do mesmo e das armaduras de aço, assim como para os valores de sobrecargas permitidos nos elementos estruturais. Alguns exemplos de patologias geradas nesta fase são trincas devido à retirada de alguma estrutura portanto para abrir vãos, seja para janelas, portas ou qualquer outra finalidade.
4 ORIGENS DA DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Os agentes causadores de manifestações patológicas possuem diversas origens, desde falha humana, tanto no projeto como execução, até problemas com a estrutura química dos componentes dos materiais, ou ainda, ataques de agentes agressivos ao material concreto e às armaduras. Para uma melhor compreensão das causas e origens, estas foram divididas e detalhadas em três grandes grupos, apresentados a seguir: causas intrínsecas de manifestações patológicas, causas extrínsecas, e processo físico de deterioração do concreto armado.
Deficiências de concretagem:Em relação à concretagem deve-se levar em conta vários fatores tais como transporte, lançamento, juntas de concretagem, adensamento e cura para que esta tenha o resultado esperado.
O transporte do concreto feito em obra ou em concreteiras, desde sua saída, seja em carrinhos de mão ou em caminhões até o momento final de sua aplicação, deve ser feito de tal maneira a não permitir que a massa seque e perca sua fluidez, o que resultaria em uma redução da trabalhabilidade do mesmo. O cronograma deve levar em conta o tempo para concretar a primeira camada e o tempo de transporte da segunda para que o intervalo entre as camadas não seja demasiadamente grande e acabe por gerar juntas indesejadas e superfícies sem aderência.
O lançamento do concreto deve ser executado de maneira não brusca para evitar o deslocamento das armaduras de aço e deve ser lançado o mais próximo de sua destinação final para evitar a segregação do mesmo.14
Portanto é de grande importância que o funcionário responsável pela concretagem esteja ciente disto e tenha uma noção intuitiva do volume que cada porção de concreto irá preencher. 
	Inadequação de escoramentos e formas: Tomar cuidado com a limpeza antes da concretagem, e reparar se alguma forma está com estanqueidade insuficiente para que não haja fuga da nata do cimento, deixando a mostra os agregados.
As formas que servem como delimitações do concreto e das barras de aço, devem ser executadas da maneira mais próxima possível da indicada no projeto e obedecer todas as medidas, assim como o nível e prumo dos elementos estruturais. 
A montagem deve ser feita corretamente, de maneira a conferir travamento para que no momento ou após o recebimento do concreto, as formas não mudem de formato devido ao peso que irão sofrer do mesmo, caso contrário poderão ocorrer mudanças pequenas na geometria ou até mesmo aberturas em vigas, pilares, lajes e qualquer outro elemento estrutural, originando problemas patológicos e elevando o custo da obra (TAKATA, 2009).
Mesmo havendo sucesso na concretagem e algum tempo depois, ainda existem cuidados a serem levados em conta para não ocorrerem danos na estrutura. O tempo de desforma e retirada de escoramento deve ser obedecido. Este tempo deve levar em conta vários fatores tais como tipo de cimento, tipo de cura e cálculo estrutural. Deve-se estar atento também à maneira de remover os escoramentos.
Deficiência nas armaduras: Em obras em que se faz uso do concreto armado, não é raro que ocorram falhas na disposição das barras de aço. Isso pode acontecer por uma má interpretação dos projetos, gerando uma inversão na posição das barras de aço em determinado elemento estrutural. A deficiência da ferragem pode vir diretamente do projeto, isentando os responsáveis pela execução da culpa por falta de quantidade ou disposição correta de aço, mas neste caso a culpa fica por conta do responsável técnico que calculou as armaduras ou que cometeu erros no momento em que foi passar para a planta a quantidade, detalhamento e medida da ferragem.
Mesmo que o projeto estrutural tenha sido realizado correto e obedecendo as normas da ABNT, e que também tenha sido interpretado de maneira correta, ainda pode-se ter problemas devido ao local das armaduras ser alterado durante a concretagem. Este problema é comum em lajes que as barras de aço acabam sendo deslocadas pela passagem de funcionários, carrinhos de mão e outros, assim alterando as dimensões e posições originais da ferragem.
O cobrimento que as armaduras necessitam ter é outro fator que, se não for levado em conta, pode ser causa de deterioração. O valor do cobrimento deve obedecer a ABNT, caso contrário pode facilitar que ocorra o processo de corrosão das armaduras. O uso de espaçadores é indispensável neste caso. Os valores de ancoragem também devem obedecer ao que a norma dita, um comprimento menor que o necessário poderá causar o surgimento de fissuras (BOTELHO, 1996).15
 Utilização Incorreta dos Materiais de Construção: Alguns materiais, quando utilizados de maneira incorreta ou sem especificação, podem causar muitos danos em uma construção, trazendo com isso grandes prejuízos financeiros. Entre eles pode-se citar o concreto, o aço, e os aditivos..
Outro material de extrema importância é o aço, utilizado na forma de barras nos elementos estruturais. Poderá gerar problemas como apenas trincas pequenas, ou até mesmo gerar o colapso de uma estrutura no qual o mesmo esteja em falta, ou tenha sido utilizado com bitolas menores das previstas em projeto, ou ainda se usado em posição incorreta na estrutura. Quando se fala em materiais que podem dar origem à deterioração do concreto, os aditivos tem seu lugar de importância, eles têm como capacidade alterar importantes propriedades do concreto, objetivando reduzir os pontos fracos, aumentar a qualidade do mesmo e reduzir custos. Assim, se utilizados de maneira imprópria, poderão causar sérios
riscos à resistência e durabilidade do concreto.
Uso de agregados reativos podem gerar reações expansivas com o cimento, de maneira a produzir trincas na estrutura e consequentemente redução da resistência mecânica da mesma (TAKATA, 2009).
 Inexistência do controle de qualidade: A falta de controle de qualidade quando se trata de estruturas de concreto armado é um fator muito preponderante na ocorrência de patologias. Sendo o aço e o concreto os dois materiais responsáveis pela durabilidade e pela resistência do elemento estrutural, é logico que necessitem de um criterioso padrão de qualidade, tanto na produção quanto na execução de qualquer estrutura, para que sejam evitados o uso de concretos com Fck abaixo do estimado pelo calculista, e também que seja usado aço com menor bitola do que a estimada.
“É uma questão fundamental, um ponto de máxima importância, a de que, de forma a se diminuir a possibilidade de deterioração precoce da estrutura, se tenha, durante toda a fase de execução da obra, a assistência de um engenheiro tecnologista e se preste total obediência ás Normas, no que diz respeito á composição e confecção do concreto” (THOMAZ 1989, p.34).
Controlar a qualidade dos materiais utilizados em uma obra é um fator preponderante para que seja diminuída a possibilidade de deterioração precoce em uma estrutura e assim evitar prejuízos futuros
Falhas humanas durante a utilização: As falhas humanas enquanto causas intrínsecas de patologias, se adequam em apenas um aspecto: a ausência de manutenção da estrutura em sim. Sendo esta manutenção, um conjunto de medidas previamente programadas, que objetivem manter a qualidade do elemento estrutural.16
Causas Naturais: Consistem nas causas inerentes e próprias das características e propriedades do material concreto, e como o mesmo reage ao ambiente e aos esforços solicitantes a que é exigido durante a vida útil da estrutura. As causas naturais não tem ligação com falhas humanas ou de máquinas e equipamentos.
	Causas próprias á estrutura porosa do concreto: Segundo Fusco (2008), o concreto é um material poroso, e essa característica pode comprometer sua durabilidade devido ao ataque do meio ambiente, principalmente pelo gás carbônico, gerando a carbonatação, e consequentemente o risco de corrosão da estrutura. Outros agentes que podem prejudicar o concreto são os produtos clorados utilizados como materiais de limpeza. Em especial o ácido muriático, que consiste em um dos mais nocivos, sendo um produto que em contato com as armaduras pode causar grandes danos.
Entende-se atualmente, que a maior preocupação com o concreto não é a resistência mecânica em si, pois esta é atingida quando o traço é calculado de maneira correta e posteriormente executado, mas sim a porosidade do material.
Não é difícil entender que quanto mais permissivo for o concreto ao transporte da água, agentes agressivos e gases, a possibilidade de haver degradação no mesmo, assim como do aço ocorrerá de forma mais fácil. Também fica claro que a degradação está relacionada com dois fatores: porosidade do concreto e condições ambientais da superfície. Geralmenteé muito difícil de lidar com a questão ambiental e alterá-la para uma condição menos poluente. A única saída neste ponto será reduzir a porosidade do concreto ao máximo.
Causas químicas: Existem diversas causas químicas de patologias em estruturas de concreto, que tem origem na própria composição do material, tais como; reação álcalis-agregado, presença de cloretos e elevação interna da temperatura do concreto. A seguir, as três causas citadas serão detalhadas.
Segundo Souza e Ripper (1998), para que ocorra uma boa aderência entre o cimento e os agregados, desenvolvem-se combinações químicas entre os mesmos e os componentes hidratados do cimento. Estas combinações são benéficas, pois contribuem para o aumento da resistência mecânica e homogeneidade do concreto, mas em contrapartida em alguns casos, podem ocorrer reações químicas expansivas, que acabam por anular a coesão do concreto.
A reação álcalis-agregado se dá entre a sílica reativa de alguns minerais utilizados como agregado e o Sódio e Potássio presentes no cimento, sendo necessária também a presença de umidade.
O grande problema desta patologia está no fato que ela possui caráter expansivo, acarretando deste modo fissuração, que por consequência aumenta a porosidade do concreto, deixando este mais suscetível à penetração de vários outros elementos nocivos geradores de patologia. Também a resistência mecânica sofrerá uma redução significativa se as devidas medidas não forem tomadas.
Neville (1997) afirma que o maior dano causado pelo ataque de cloretos é a corrosão do aço, que consequentemente afetará o concreto à sua volta. Os produtos que são gerados pela corrosão ocupam um espaço cerca de seis a sete vezes maior do que o aço originalmente ocupava. Isso se dá pela ocorrência da expansão do processo, que acaba gerando uma fissuração na estrutura.17
A presença de íons cloretos traz vários problemas à estrutura, como:
· Cloretos levam o concreto a um endurecimento muito rápido em dias de elevadas temperaturas, podendo não dar tempo suficiente para o preenchimento total das formas.
· Quando uma estrutura não obedece aos valores mínimos de cobrimento, há uma chance maior de corrosão.
· Em caso de endurecimento acelerado, devido a isso o concreto poderá vir á sofrer retração e como consequência fissurações.
· Elementos estruturais com cloretos e próximos a correntes elétricas podem causar corrosão eletrolítica.
As reações que ocorrem durante a hidratação são exotérmicas, ou seja, ocorre a liberação de calor. Diante disto, esta quantidade que é liberada de calor poderá causar danos quando peças de grandes dimensões forem concretadas, pelo fator de que no início da hidratação não há troca positiva de calor com o exterior, o que leva a um aquecimento e expansão da massa. Após isso ocorre o esfriamento da massa, gerando um gradiente térmico no qual pode gerar fissuração interna do concreto (SOUZA E RIPPER, 1998.
Causas Físicas: Como causas físicas agentes de deterioração das estruturas tem-se a variação da temperatura, insolação, vento e agua e tem atuação principalmente durante o período da cura no endurecimento do concreto, variando seus efeitos conforme a composição interna da estrutura de concreto armado.
Causas Biológicas: O ataque e consequente deterioração do concreto por microrganismos é um tipo de biodeteriorização. Esta deterioração ocorre pelo motivo de que os microrganismos, em especial bactérias e fungos, agem de maneira a dissolver os componentes do cimento.
A alta porosidade do concreto ou fissuras e trincas geradas por falhas permitem a entrada de raízes de plantas e até mesmo algas que se instalam e geram compostos nocivos ao concreto.
Os danos físicos e mecânicos se caracterizam por pressões causadas devido ao desenvolvimento dos microrganismos, que podem levar a estrutura à fissuração. Não há consumo do concreto.
 Causas extrínsecas de manifestações patológicas em estruturas de concreto armado: Souza e Ripper (1988) classificam as causas extrínsecas como sendo aquelas que ocorrem independentemente da estrutura em si, assim como da composição dos materiais como concreto e aço e de erros de execução. De maneira geral podem ser entendidas como os fatores que atacam a estrutura de fora para dentro durante a concepção e vida útil da estrutura. 18
O projeto de uma estrutura de concreto armado possui vários fatores que podem, ou não levar o mesmo ao sucesso desejado. Dentre estes fatores que possuem influência direta na qualidade do elemento estrutural estão: má avaliação das cargas, inadequação ao ambiente, incorreção na interação solo-estrutura e incorreção na consideração de juntas de dilatação. A seguir estes fatores serão detalhados.
Inadequação ao ambiente: A inadequação ao ambiente se refere a casos de estruturas em que o projeto é realizado de maneira correta e estruturalmente não possui falhas ou estas são insuficientes para afetar a resistência mecânica, mas devido a pouca atenção à proteção que possuem contra o meio, acabam por ter sua durabilidade comprometida.
Falhas humanas durante a utilização: Neste item são abordadas as causas que têm relação e responsabilidade direta humana, principalmente dos proprietários e utilizadores, que muitas vezes por desconhecimento ou negligência, acabam por prejudicar e aumentar a chance de ocorrência de manifestações patológicas nas estruturas por eles usadas.
Sobrecargas exageradas: As sobrecargas são causadores de patologia quando o engenheiro calculista realiza o projeto de forma a obedecer aos valores indicados pelas normas vigentes, mas que durante a utilização da estrutura são acrescidas cargas que ultrapassam a que foi usada no projeto, vindo assim a gerar patologias. Em geral, isto ocorre em depósitos em que se armazenam equipamentos pesados.
Ações químicas: Os agentes químicos enquanto considerados causadores de degradação extrínsecos, agem na vida útil da estrutura e atuam de modo semelhante enquanto agentes intrínsecos. Pode-se citar como alguns agressores: ar e gases, águas agressivas, águas puras, reações com ácidos e sais, reações com sulfatos e o gás carbônico quando traz o problema da carbonatação. O grande número de automóveis e indústrias, principalmente em centros urbanos, acarretam diversos problemas à sociedade. A construção civil não fica de fora deste panorama, sendo afetada devido à imensa quantidade de gases liberados nas reações de combustão. Entre estes gases que são nocivos às estruturas de concreto, temos o dióxido de enxofre e trióxido de enxofre em forma de fuligem, hidrocarbonetos e gases residuais. Há o caso da chuva ácida, que é extremamente prejudicial ao concreto e à armadura se esta estiver exposta. Outro agente grave de deterioração química do concreto consiste na carbonatação, que tem como seu principal responsável, a ação do gás carbônico. A seguir será explicado como se dá este processo.
Cascudo (1994), afirma que o processo de carbonatação, geralmente é um condicionador da corrosão das armaduras de estruturas de concreto armado.19
A carbonatação consiste na redução do PH da pasta de cimento do concreto que geralmente tem valores entre 12 e 14, o mesmo possui alta alcalinidade devido principalmente ao hidróxido de cálcio que é produto resultante das reações de hidratação do cimento. Este produto juntamente com os hidróxidos ferrosos da armadura conferem uma proteção à mesma, formando uma capa passivadora.
O processo tem como agente causador o gás carbônico que penetra da superfície externa para a interna, geralmente por meio da difusão. Conforme Barin (2008):
“A carbonataçao é a ação do CO2, em presença de umidade e outros gases ácidos presentes na atmosfera, como SO2 e H2S , que reagem nas superfícies expostas ao concreto, com os produtos de hidratação do cimento, principalmente com o hidróxido de cálcio, composto cristalino, que forma produtos sólidos, como o carbonato de cálcio (CaCOH3 )” (BARIN 2008, p.40).
5 DESAGREGAÇÃO DO CONCRETO
Consiste na desintegração do concreto, com este perdendo sua propriedade de aglomerante.Váriossão os fatores que podem ser causadores da desagregação: fissuração, movimentação das formas, corrosão do concreto, ataques biológicos e o fenômeno da calcinação que consiste na perda de resistência e mudança de cor do concreto, que ocorre quando o mesmo se encontra na presença de fogo e começa a se desintegrar em uma temperatura próxima à 600º C. Os demais fatores citados já foram estudados neste trabalho. A Figura 28 ilustra uma viga em processo de desagregação.
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Figura 3 - Desagregação do concreto em viga.
Fonte: ARALDI, 2013.
6 TÉCNICAS DE LIMPEZA, REPARO E REFORÇ6.1O
6.1 Intervenções superficiais
Consistem nas técnicas que visam o preparo do substrato para uma futura recuperação da patologia, ou ainda um desgaste superficial para que o concreto recupere seu aspecto anterior. Neste item serão abordados os seguintes procedimentos: polimento, apicoamento, lavagem com soluções ácidas, lavagem com soluções alcalinas e lavagem com jato de areia e de água.
6.1.2 Polimento
O Polimento do concreto armado é uma técnica utilizada quando a superfície da estrutura estiver demasiadamente áspera. Aspereza que pode prover de execução com baixa qualidade de formas muito desgastadas, de erro em dosagens do concreto, vibração ineficiente e também do desgaste natural que a estrutura sofre pelo seu uso natural.
Este procedimento busca diminuir a aspereza da superfície, deixando a textura da mesma o mais lisa possível, evitando que partículas se desagreguem da estrutura com o passar do tempo. A adequada execução do polimento em pequenas superfícies pode ser realizada com o uso de pedras de polir ou de modo mecânico com lixadeiras portáteis. No caso de grandes superfícies deve-se optar pelo uso de máquinas de polir pesadas.
Para o uso destes equipamentos, em especial das máquinas de polir pesadas, a mão de obra deve possuir conhecimento sobre a tecnologia usada para preservar a segurança do usuário e também a manutenção do equipamento. Além disto, soma-se a poluição que ocorre devido à formação de pó, que se inalado pode trazer danos nocivos á saúde de quem está executando o procedimento e demais pessoas que estiverem próximas (SOUZA E RIPPER, 1998).21
6.1.3Apicoamento
Apesar de não ser uma técnica em si de recuperação de estruturas, o apicoamento deve ser estudado por se tratar de um processo que antecede grande parte dos métodos empregados para recuperar elementos estruturais. Consiste no processo da retirada de uma fina camada de concreto da superfície da estrutura, deixando a mesma rugosa, com objetivo de proporcionar boa aderência para uma futura camada colocada sobre esta que viria para aumentar a espessura do cobrimento.
	O apicoamento pode ser realizado de forma manual com talhadeira e marreta leve, ou mecanicamente com o uso de martelos pneumáticos ou elétricos e ponteiros com a extremidade em forma de picador. Para escolha do equipamento a ser usado deve-se levar em conta a profundidade da camada a ser retirada e o tamanho da área, optando pela processo mecânico se as duas medidas forem grandes.
6.1.5 Lavagem com soluções ácidas
Segundo Helene (1988), consiste na lavagem de superfícies de estruturas de concreto, que visa remover tintas, graxas, ferrugens e outros resíduos que porventura venham a promover manchas. Geralmente a solução aplicada é a de ácido muriático, conhecido como ácido clorídrico comercialmente, sendo misturado com água em proporção de 1:6.
Para a adequada utilização deste procedimento, deve-se certificar sque o cobrimento do concreto está conforme a especificação em projeto da estrutura ou se foi desgastado por algum motivo. No caso da espessura do cobrimento estar reduzida, a lavagem deverá ser feita com outro tipo de material devido à solução ácida ser perigosa para a superfície do concreto. Outro caso que também não convém o uso deste tipo de solução é em juntas de dilatação ou ao redor das mesmas, pois seria mais dificultosa a posterior remoção do produto aplicado. Vencidas estas exigências, o local que será lavado deverá ser molhado para prevenir que o ácido penetre no concreto.
É recomendável que a aplicação seja feita em pequenas áreas com o uso de broxa. Após o fim do borbulhamento causado pela descontaminação, recomenda-se que seja feita uma lavagem de forma rigorosa garantindo a total remoção dos resíduos da solução e do material atacado. Esta lavagem deve ser realizada com o uso de amônia em água na proporção de 1:4 e posteriormente com jatos d’água (SOUZA E RIPPER, 1998).22
6.1.4 Lavagem com soluções alcalinas
A execução desta técnica se dá de maneira praticamente análoga à realizada com soluções ácidas, podendo ser feita em regiões mais próximas das armaduras. A presença de agregados reativos no concreto pode acabar gerando uma reação álcalis-agregado, extremamente nociva á estrutura que possui caráter expansivo e acaba por gerar fissuração, por isso antes de ser aplicada qualquer solução alcalina, deve-se dar atenção para este ponto. O cuidado com a aplicação e com a limpeza é semelhante (HELENE, 1988
	6.1.6 Lavagem com jato de areia e de água
Esta técnica consiste em remover as camadas superficiais que apresentem uma maior deterioração, a partir de jatos de areia ou de água, ou ainda uma mistura dos dois. O equipamento utilizado consiste em máquinas de jato ligada á um compressor. Quando a areia é usada, esta não deve apresentar matéria orgânica ou qualquer outro tipo de material. Deve também apresentar uma granulometria adequada para que não ocorra o entupimento na mangueira. Quando a água é utilizada, encontra-se normalmente em temperatura ambiente e com objetivo de remoção de camadas deterioradas para que futuramente sejam aplicados os materiais para a recuperação do elemento estrutural. Em caso de superfícies muito gordurosas, a água pode ser aquecida com adição de materiais removedores que sejam biodegradáveis. Tanto jatos de areia como de água podem ser usados simultaneamente ou um após o outro para garantir uma maior eficiência do processo (SOUZA E RIPPER, 1998)
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CONCLUSÃO
O presente trabalho apresentou um estudo sobre patologia do concreto armado, ou seja, realizou um levantamento das principais manifestações patológicas que agem prejudicando estruturas, bem como apontou os sintomas, origens, causas e danos que as mesmas irão sofrer no futuro.
Como foi visto, são inúmeras as causas e origens que levam uma estrutura a problemas patológicos. Podendo estas se originar nas fases de projeto, execução e utilização de um elemento qualquer. As causas foram divididas em três grandes grupos: causas intrínsecas, extrínsecas e processos físicos de deterioração, para que assim possa haver um melhor entendimento de que uma manifestação patológica pode se originar devido a fatores externos, internos ou ainda da combinação de ambos. Ficou claro que as causas são inúmeras, passando por problemas na constituição química dos materiais, fenômenos da natureza como a sazonalidade, erros humanos tanto no projeto como execução devido à negligência ou falta de qualidade, até ataques biológicos e de agentes agressivos às armaduras e ao concreto.
Conclui-se que há uma grande necessidade pela busca de qualidade na construção civil, assim como em qualquer outra área da engenharia civil. É preciso entender que para uma estrutura de concreto armado alcançar um bom nível, com a ausência de manifestações patológicas, todas as áreas envolvidas, desde a mão de obra de execução e os projetistas, os materiais utilizados, o conhecimento sobre o solo e o ambiente no qual se deseja construir, devem estar em harmonia de excelência. Pois de nada adianta haver um bom quadro humano na área da execução, se os materiais utilizados são de baixa qualidade e procedência desconhecida. Para evitar a ocorrência de problemas patológicos, todos os aspectos devem andar juntos e possuírem um padrão mínimo de aceitação.
Esse estudo acaba também por alertar os técnicos da área a estar em constante pesquisa, estudo e aprendizado, sempre atento às evoluções e tendo em mente que é“sempre melhor prevenir do que remediar”, o que abre um promissor mercado de trabalho, com grande crescimento da demanda.
Foram apresentadas diversas manifestações patológicas com configurações próprias de cada uma, atentando para a importância do conhecimento técnico, para um correto diagnóstico.24
Outro ponto importante levantado foi uma série de terapias para reparar e reforçar as estruturas de concreto armado afetadas por algum problema patológico. Ficou nítido que apesar de novas tecnologias surgirem para facilitar a recuperação, todas sem exceção apresentam desvantagens e alguns problemas que a ciência ainda terá que solucionar para chegar a um resultado satisfatório
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