Levantamento de Manifestações Patológicas em Estruturas de Concreto Armado no Estado do ...

61 Pages·2011·4.29 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

LUIZA KILVIA DA SILVA

LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

FORTALEZA
2011
ii
LUIZA KILVIA DA SILVA

LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

Monografia submetida à Coordenação do
Curso de Engenharia Civil da Universidade
Federal do Ceará, como requisito parcial para
obtenção do título de Engenheiro Civil

Orientador: Prof. Antônio Eduardo Bezerra
Cabral, D.Sc.

FORTALEZA
2011
iii

LUIZA KILVIA DA SILVA

LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO NO ESTADO DO CEARÁ

Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal
do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.

Aprovada em 25/11/2011

BANCA EXAMINADORA

_____________________________________________________
Prof. D.Sc. Antônio Eduardo Bezerra Cabral (Orientador)

_____________________________________________________
Eng. Roney Sergio Marinho de Moura (Examinador)

_____________________________________________________
Engª. D.Sc. Jussara Limeira de Araújo (Examinadora)
iv

Ao Supremo Arquiteto do Universo, Deus, aos meus pais, Moacir e Elza, e aos meus irmãos,
Kersia e Moacir Filho, Dedico.
v

O Senhor é meu pastor; nada me faltará
Salmo 23:1
vi
AGRADECIMENTOS

A Deus, pois sem ele eu nada sou, ele é quem me fortalece e quem diariamente
alimenta a minha fé para poder seguir em frente com dignidade e coragem.
Ao meu pai, por toda a dedicação e carinho dados a mim durante todos esses anos,
trabalhando sol a sol para que seus filhos crescessem na vida.
A minha mãe, pelo amor, carinho, dedicação, apoio e por sempre acreditar na
minha capacidade.
Aos meus irmãos, que sempre estiveram ao meu lado me incentivando a ir sempre
além, em especial a Kersia, por cuidar de mim com a dedicação de uma mãe.
A todos os meus amigos do Curso de Engenharia Civil, especialmente: Viviane,
Luiz Gonzaga, Thiago, Anderson, Hélio, Lucas, Julien, Priscilla, Aline e Emanuella, que
estiveram comigo durante os últimos cinco anos, vivenciando noites em claro de estudo e
diversão, tornando-se tudo mais fácil ao lado deles.
Um agradecimento especial a Felipe Alisson, pois mais que um amigo, tornou-se
um irmão, que está sempre a postos a ajudar-me, apoiar-me, é com ele que choro minhas
decepções e compartilho as alegrias da minha vida.
Aos professores que através de suas disciplinas me proporcionaram bases sólidas
para o meu engrandecimento profissional, em especial: Francisco Chagas, Marco Aurélio,
Evandro Parente, Magnólia Campêlo, Eduardo Cabral, Sérgio Benevides, Tereza Denyse,
Ricardo Marinho e André Bezerra.
A toda a equipe da Construtora Santo Amaro, pelo aprendizado proporcionado,
em especial: aos engenheiros Ricardo Miranda, Ricardo Miranda Filho e Diego França, ao
Mestre de obras Damião e aos meus amigos Felipe e Cleilson que tornam o meu dia de
trabalho mais alegre.
Ao Professor Eduardo Bezerra Cabral e ao Engenheiro Roney Sérgio pelo
profissionalismo e dedicação durante todo o desenvolvimento deste trabalho.
Enfim, a todos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste
trabalho, o meu sincero: Muito Obrigada!
vii
RESUMO

O Brasil é um país que convive com diversos problemas sociais (desemprego,
saúde, educação, habitação, entre outros) e está em fase de desenvolvimento econômico,
assim, não pode se dar ao luxo de custear despesas extremamente elevadas em obras de reparo
estrutural, as quais, na maioria das vezes, poderiam ser evitadas.É nessa perspectiva que a
pesquisa neste trabalho realizada busca levantar dados das principais manifestações
patológicas incidentes nas estruturas de concreto armado no Estado do Ceará, utilizando como
banco de dados arquivos oriundos da Divisão de Materiais (DIMAT) da Fundação Núcleo de
Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC) e trabalhos realizados por alunos da Universidade
Federal do Ceará (UFC) para a disciplina Patologia e Recuperação de Estruturas de Concreto.
Foram analisadas manifestações patológicas em 30 obras, estas distribuídas quanto à forma de
uso em: residenciais, comerciais e públicas; e de acordo com a área de entorno a qual está
inserida: salina, urbana, industrial ou rural.A partir de tais dados, obteve-se o percentual de
ocorrência das principais manifestações patológicas, observando que as estruturas
apresentaram degradação principalmente devido à ação da corrosão de armaduras e das
fissuras, sendo que tais manifestações estão diretamente associadas ao estabelecimento de
procedimentos inadequados nas etapas de projeto e execução do processo construtivo.

Palavras chave: Manifestações patológicas, concreto armado, Ceará.
viii
LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1-Lei de evolução de custos, Lei de Sitter. Fonte: VITÓRIO, 2005 ............................ 2
Figura 2.1-Fases do desempenho de uma estrutura durante sua vida útil. Fonte: ANDRADE,
1997 ............................................................................................................................................ 9
Figura 2.2-Interações no concreto. Fonte: Piancastelli, 1997................................................... 11
Figura 2.3-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17 .......................................................... 23
Figura 2.4-Corrosão de armaduras (laje). Fonte: Obra 21 ........................................................ 24
Figura 2.5-Desagregação do Concreto. Fonte: Obra 8 ............................................................. 24
Figura 2.6-Eflorescência. Fonte: Obra 21 ................................................................................ 25
Figura 2.7-Fluxograma de atuação para resolução de problemas patológicos segundo
Lichtenstein. Fonte: Piancastelli, 1997 ..................................................................................... 27
Figura 3.1-Exemplo do cálculo da incidência das manifestações patológicas nas estruturas de
concreto .................................................................................................................................... 32
Figura 4.1-Distribuição de obras conforme forma de uso ........................................................ 33
Figura 4.2-Distribuição de obras conforme área do entorno .................................................... 34
Figura 4.3-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto para o Estado
do Ceará .................................................................................................................................... 36
Figura 4.4-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o
Estado do Ceará - Área Urbana ................................................................................................ 37
Figura 4.5-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o
Estado do Ceará - Área Salina .................................................................................................. 37
Figura 4.6-Incidência das manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado para o
Estado do Ceará - Área Rural ................................................................................................... 38
Figura 4.7-Deposição de íons cloreto – Comparativo. Fonte: SILVA, 2011. .......................... 39
Figura 4.8-Cobrimento inexistente com armadura exposta e despassivada. Fonte: Obra 21 ... 40
Figura 4.9-Frente de carbonatação já atingiu as armaduras despassivando-as, início do
processo de corrosão. Fonte : Obra 18. .................................................................................... 40
Figura 4.10-Após borrifado Nitrato de Prata no pilar percebeu-se uma variação da coloração
da pasta do concreto para um coloração mais escura. Cuja variação indica presença de
cloretos. Fonte: Obra 14 ........................................................................................................... 41
Figura 4.11-Fissuração vertical em pilar. Fonte: Obra 17 ........................................................ 42
Figura 4.12-Fissura no pé do pilar, possível início de processo corrosivo. Fonte: Obra 24 .... 42
Figura 4.13-Perda de seção de concreto devido a ataque químico expansivo. Fonte: Obra 18 43
Figura 4.14-Infiltração por deficiência da impermeabilização da caixa d’água da edificação,
ocasionando o início do processo de corrosão pela expansão da armadura, e desplacamento do
concreto. Fonte: Obra 21 .......................................................................................................... 44
Figura 4.15-Segregação no encontro pilar com vigas. Fonte: Obra 14 .................................... 44
Figura 4.16-Segregação com armadura exposta e despassivada em viga. Fonte: Obra 21 ...... 45
Figura 4.17-Estrutura fortemente afetadas, presença de inúmeras machas. Fonte: Obra 9 ...... 45
Figura 4.18-Infiltração de água originada de deficiência e/ou vazamento com formação de
estalactites de carbonato de cálcio em laje. Fonte: Obra 21 ..................................................... 46
Figura 4.19-Pilar com presença de fungo (bolor) em todo o seu comprimento. Fonte: Obra 17
.................................................................................................................................................. 46
Figura 4.20-Rompimento do dente Geber de apoio de vigas longitudinais. Fonte: Obra 21 ... 47
ix

LISTA DE QUADROS

Quadro 1.1-Análise percentual das causas de problemas patológicos em estruturas de
concreto. Fonte: SOUZA & RIPPER, 1998. .............................................................................. 4
Quadro 2.1-Limites máximos para a expansão devida a reação álcali-agregado e teores de
cloretos e sulfatos presentes nos agregados. Fonte: NBR 7211 (ABNT, 2009). ...................... 19
Quadro 2.2- Classe de agressividade ambiental. Fonte: NBR 6118 (ABNT, 2007). ............... 21
Quadro 3.1-Quadro de cadastramento das obras. ..................................................................... 29
Quadro 3.2-Classificação no entorno do Estado do Ceará. ...................................................... 30
Quadro 4.1-Manifestações patológicas nas estruturas de concreto. ......................................... 35

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1-Gasto com reparo e manutenção em alguns países .................................................. 5
x
SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1
1.1. Justificativa e contextualização do tema ...................................................................... 1
1.2. Objetivos ...................................................................................................................... 5
1.1.1 Objetivo geral ..................................................................................................... 5
1.1.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 5
1.3. Delimitações ................................................................................................................ 6
1.4. Estrutura do trabalho .................................................................................................... 6
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 7
2.1. Introdução .................................................................................................................... 7
2.2. Concreto Armado ......................................................................................................... 7
2.1.1 Conceitos de Durabilidade e Vida Útil ............................................................... 8
2.3. Patologia do concreto armado .................................................................................... 10
2.3.1 Origem do problema: projeto ........................................................................... 12
2.3.2 Origem do problema: materiais ........................................................................ 13
2.3.3 Origem do problema: execução ........................................................................ 13
2.3.4 Origem do problema: uso e manutenção .......................................................... 16
2.3.5 Causas de deterioração do concreto armado..................................................... 17
2.3.5.1 Ações Mecânicas ......................................................................................... 17
2.3.5.2 Ações Físicas ............................................................................................... 17
2.3.5.3 Ações Químicas........................................................................................... 17
2.3.5.4 Ações Biológicas ......................................................................................... 20
2.3.5.5 Ambiente em que a estrutura está inserida .................................................. 20
2.3.6 Manifestações Patológicas ................................................................................ 22
2.4. Inspeção e diagnóstico de manifestações patológicas em estruturas de concreto ..... 25
3 METODOLOGIA ............................................................................................................. 28
3.1. Levantamento e estudo bibliográfico ......................................................................... 28
3.2. Banco de dados .......................................................................................................... 28
3.3. Análise dos resultados ............................................................................................... 32
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 33
4.1. Caracterização do banco de dados ............................................................................. 33
4.2. Manifestações patológicas incidentes ........................................................................ 34
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................... 48
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................. 49