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Apostilas de Engenharia Civil sobre Patologias das Edificações, Causas de Patologia, Agentes causadores, Como detectar problemas patológicos, Patologias no Concreto, Uso de material inadequado.
Tipologia: Notas de estudo
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO TECNOLOGIA DA EDIFICAÇÃO PROFESSOR ANDERSON CLARO
ACADÊMICAS: BRUNA MAIDEL
FRANCIELLE ALMEIDA JULIA LIDANI SANDRA REGINA FLACH
Florianópolis, junho de 2009.
V i site também o
Definindo Patologia: É todas as manifestações cuja ocorrência no ciclo de vida d edificação, venha prejudicar o desempenho esperado do edifício e suas partes (subsistemas, elementos e componentes). Assim a patologia pode ocorrer na estrutura, na vedação, nos componentes de abastecimento (dutos elétricos, hidráulicos).
Então a patologia estuda: Manifestação, mecanismo de ocorrência, causa, natureza, origens e conseqüências.
Assim se busca peças que tenha durabilidade (aumentando o custo-benefício do produto usado): produto com vida útil a cima do esperado, mas com a manutenção recomendada pelo fabricante. Assim para se ter durabilidade alguns fatores são relevantes:
à durabilidade dos materiais e componentes utilizados;
às condições de exposição a que está submetido (ao entorno);
às condições de uso;
às ações de manutenção realizadas. A utilização da estrutura estará naturalmente sujeita ao “desgaste”, devido à ção de cargas e sobrecargas, estáticas, dinâmicas, vibrações, impactos, ssim como a recalques diferenciados em pontos da fundação com o decorrer dos anos e erosão e cavitação por ação de agentes sólidos e líquidos em reservatórios, canais, tanques.
A utilização da estrutura estará naturalmente sujeita ao “desgaste”, devido à ção de cargas e sobrecargas, estáticas, dinâmicas, vibrações, impactos, ssim como a recalques diferenciados em pontos da fundação com o decorrer dos anos e erosão e cavitação por ação de agentes sólidos e líquidos em reservatórios, canais, tanques.
Investigação com pessoas envolvidas (processo produção, vizinhos, usuários);
Exames complementares;
Ensaios laboratoriais;
Ensaios no local (destrutivos ou não).
Pesquis
Bibliográfica, tecnológica ou científica.
(^) Geração de hipóteses efetivas que visam esclarecer as origens, causas e mecanismos de ocorrência que estejam promovendo uma queda, de desempenho de um dado elemento, componente ou subsistema; Necessidade ou não de intervir no problema patológico;
Alternativas de intervenção e definição da terapia a ser indicada. Atravésa adoa aprognósticoa alevantam-sea asa alternativasa ade intervenção, que são escolhidas; Grau de incerteza sobre os efeitos.
Asa apatologiasa ageralmentea presentama amanifestaçõesa aexternas características.
PATOLOGIAS NO CONCRETO
Mau projeto Os causadores de patologia em um mau projeto são normalmente o uso inadequado
Dos materiais para o lugar ou para a função, como por exemplo a utilização de madeira em um terreno de grande umidade, causando o podrecimento do material. Existe ainda o uso do material em lugar inadequado, ou seja sem o raciocínio correto das possíveis intempéries que podem levar o material a se deteriorar antes de seu prazo natural, exemplo: uma parede de tijolos diretamente exposta ao sol durante um grande período do ano sem tecnologia para suportar essa característica.
Não se deve esquecer ainda dos erros de desenho, que acabam por confundir os executores, muitas vezes pela falta de informações, ou ate mesmo por especificações erradas em plantas, como exemplo disso esta a impermeabilização incorreta de lajes de cobertura que resultam em absorção de água pela estrutura.
Execução Má impermeabilização: ocorre mais tarde a infiltração de água da chuva ou outros elementos que acabam por reduzir a resistência do concreto. Se forem tomadas algumas providencias no inicio do processo de degradação inda é possível inverter a situação, o que se deve fazer é secar o concreto fetado e passar mais uma camada de impermeabilizante. Concreto permeável (muita areia)- Pouca pega (liga): Se o concreto não estiver em sua composição correta, o concreto pode, por exemplo, esfarelar no uso de muita areia. Nestes casos a medida a se tomar é trocar todo o concreto já que não existe medida de inversão na composição do concreto, essa medida de segurança é de extrema importância já que o concreto de baixa pega se esfarela e em pouco tempo não tem mais resistência e rompe. Podendo causar risco a vida dos usuários.
Pouco cobrimento de armaduras: essa patologia pode acontecer devido a vários problemas do concreto, porem se ocorrer descascamento ate a rmadura a possibilidade do ferro enferrujar ou receber alguma outra patologia é muito grande. Alem disso a redução da área de atuação do concreto pode prejudicar a resistência dos sistemas sustentados. A ação correta a ser dotada é repor com alguma argamassa a parte corroída do concreto, porem
Edifício Palace 2, construído pela empresa do deputado Sérgio Naya, que desabou em 1998 por ter sido construído com areia de praia.
Uso de material inadequado
Esse erro pode acontecer tanto na fase de projetação ou ainda de execução, como o material adequado a função não foi utilizado a estrutura não consegue ser eficaz, sendo necessário a sua substituição para a correção da patologia.
Manutenção O que se pode colocar aqui é que todos os materiais tem um período de utilidade, assim, se deixar-se de fazer a correta manutenção e utilização dos mesmos, e ainda não se utilizar as corretas cargas dimensionadas na estrutura os erros de utilização e manutenção, podem sobrecarregar as estruturas, diminuir a sua resistência, e certamente deixarão o edifício com um aspecto de velho e mal cuidado, visto que as patologias normalmente são visíveis ou deixam alguns sinais de seu aparecimento. Porem, o descaso com a manutenção do ambiente construído é um fator constante em nossas cidades,
ssim deixando-as com uma aparência indesejada aos olhos humanos. Infiltração : o edifício tem material de baixa resistência e então que o revestimento (inadequação da argamassa de revestimento) com a presença de água aumente o volume e provoque tensões inadequadas que fazem-na cair. ( ARGAMASSA) Corrosão de armadura: Fenômeno de natureza eletroquímica, que acelera na presença de agentes internos ou externos do concreto. (ex: Íons de Cloreto- do mar, afetam a película protetora da armadura-- diminui a alcalinidade do concreto, afetam na carbonatação do concreto, esse que depende de como o concreto foi lançado, adensado e curado, bem como a condição do ambiente e sua umidade), se o grau de corrosão das armaduras e superior a 13% existe perda da ductibilidade do material
Principais elementos da construção onde cada patologia ocorre:
Infiltração: Impermeabilização de lajes teto de garagem e de reservatório de água; Paredes que não conseguem resistir a deformação das estruturas; Fissuras longitudinais em pilares( pela corrosão da armadura);
Maneiras de determinar quando o concreto não esta adequado na sua fase de preparação(Mole):
Agregados separados dos segregados, e da massa do concreto;
Em uma linha horizontal o concreto na fica parelho naturalmente;
Borbulhamento de água e acumulo de água próximo a superfície das estacas (exsudação).
Fase de Endurecimento:
No topo se tem agregado de baixa resistência, com pouco agregado grosso (segregação); (^) Na superfície do corpo de teste se observa grande numero de poros;
Caminhos laterais (provavelmente p a subida de água no concreto mole) (efeito parede- o agregado grosso não fica nas superfícies- formando nas laterais que cobrem a ferragem uma argamassa de baixa resistência e porosa).
Excesso de fator agregante:
A causa vital do problema é o excesso de água no traço do concreto, sendo viável apenas p fins de manuseio, mas não para a curva granulométrica, greg ção e densidade do concreto. Má qualidade do concreto: Por que os fabricantes deixam? Pois a norma tolera o concreto de baixa qualidade então a tecnologia colocada sobre o concreto não tem tão grande valor de melhoramento. Com isso o Brasil tem uma grande defasagem na tecnologia do concreto em relação à Europa.
Fase de uso: A baixa aderência do concreto (descasque) se da principalmente em áreas de grande abrasão, causadas pelo trafico intenso de veículos, Como
(empreendimentos acima US$200.000,00)
França (1992-1995)
(^) Construtoras: 50% direta e 35% indiretamente (as construtoras fazem projeto)
Projetistas: 46%
Empreendedor: 18%
Fabricantes de materiais: 13%
(^) 5% durante a obr
22% no primeiro ano
59% até o quarto ano
(^) 22% no revestimento exterior
(^) (46% na cerâmica)
18% na estrutura (43% em lajes sobre aterro) (^) 15% nas fachadas (dos quais 22% em isolantes e outros 22% em f chadas cortinas)
(^) Execução: 31%
(^) Materiais: 11%
Análise feita em edifícios com patologias aparentes em edifícios de João Pessoa- PA.
sobre a superfície dos fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de umidade no concreto, salvo situações especiais e muito raras, tais como dentro de estufas ou sob ação de elevadas temperaturas (> 80°C) e em mbientes de baixa umidade relativa (U.R.< 50%). Este tipo de corrosão é também responsável pelo ataque que sofrem as armaduras quando ainda rmazenadas no canteiro. É melhor e mais simples preveni-la do que tentar saná-la depois de iniciado o processo.
Uma das grandes vantagens do concreto armado é que ele pode, por natureza e desde que bem executado, proteger a armadura da corrosão. Essa proteção baseia-se no impedimento da formação de células eletroquímicas, través de proteção física e proteção química.
Assim, apenas se o concreto for de má qualidade e ma impermeabilização é que o processo de corrosão cria condições de aumento d taxa de ataque. O fenômeno é relacionado ao fato dos produtos da corrosão do ferro e do aço terem um volume específico maior do que o próprio aço. O umento do volume dos produtos da corrosão causa tensões que podem resultar na fissura do concreto.
As fissuras do concreto facilitam o acesso do meio corrosivo a aceleram o processo. Quando as fissuras atingem a superfície externa do concreto, os produtos da corrosão podem ser removidos. Mais graves são os ataques em concreto protendido. Neste caso o processo de corrosão pode levar a perda da resistência e eventualmente colapso.
Causas: A presença de íons de cloro é uma das principais causas da corrosão do ço no concreto. Os íons são provenientes de contaminantes externos ou dissolução de sais, bem como maresia pode provocar o excesso de sal no ar e conseqüentemente a sua penetração no concreto.
Outra causa pouco conhecida de íons que levam o concreto a se romper é a poluição do ar por meio da contaminação de CO2 de grandes cidades, ssim se acumulado em locais fechados por um determinado período de
tempo, o gás presente no escapamento dos carros pode prejudica a vida útil do concreto.
Medidas Preventivas
As tentativas de proteção são em geral dirigidas para os revestimentos do aço (galvanização, pintura, etc...). Outras medidas preventivas como a redução da permeabilidade do concreto, o aumento da profundidade de cobertura de concreto ou a eliminação dos íons de cloro pelo uso de seladores são aplicáveis. As medidas preventivas tem algum grau de sucesso, mas não comparável à proteção catódica. A a roteção catódica é um método de combate a corrosão que consiste na transformação da estrutura para proteger o catodo de uma célula eletroquímica ou eletrolítica, que é de dificil execussão.
Corrosão de armaduras – É o fenômeno mais típico de estruturas de concreto expostas à maresia. Trata-se de um processo eletroquímico no qual há um ânodo e um cátodo. A água presente no concreto serve de eletrólito. Assim, qualquer diferença de potencial entre pontos pode gerar uma corrente, iniciando a corrosão. Geralmente o problema manifesta-se pela diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto, mas, eventualmente, podem surgir manchas avermelhadas produzidas pelos óxidos de ferro. As causas são variadas, entre as quais destacam-se insuficiência do cobrimento da armadura ou má qualidade do concreto e presença de cloretos. A partir das tensões provocadas pelo aumento da corrosão, outros problemas podem surgir. Primeiramente fissuras, que ocorrem porque os produtos da corrosão ocupam espaço maior que o aço original. Depois, outras patologias também podem fetar a estrutura, como as desagregações.
No segundo caso, o de grandes flechas das vigas, devidas à deformação lenta (fluência) do concreto na zona comprimida pela flexão. No início da obra, essa deformação exagerada ainda não aconteceu.
Com o passar do tempo, a flecha da viga do piso vai aumentando até que as portas sobre as vigas soltem do trilho superior e caiam. Para evitar a “flecha lenta”, usar armadura de compressão (armadura dupla Sugestão):
Fissuras e desagregações – A NBR 6118 determina valores máximos para fissuração. Em ambientes onde se enquadram os expostos à maresia, a bertura das fissuras na superfície de estruturas de concreto armado não deve passar de 0,3 mm. Já em locais com respingos de maré (CAA IV) a abertura máxima aceitável é de 0,2 mm. Associada à fissuração está a desagregação, que é a própria separação física de placas de concreto armado não deve passar de 0,3 mm.
Já em locais com respingos de maré (CAA IV) a abertura máxima ceitável é de 0,2 mm. Associada à fissuração está a desagregação, que é a própria separação física de placas de concreto. A conseqüência principal é a perda da capacidade de resistência aos esforços solicitados.
Fungos e excesso de água
Esses problemas acontecem devido à má impermeabilização da estrutura, rompimentos de tubulações hidráulicas, ou uso de materiais inadequados em áreas de grande umidade, pouca ventilação ou falta de sol. Dessa maneira a umidificação do concreto e mais tarde o aparecimento de fungos pode vir a ocasionar o rompimento do material, com sua perda de capacidade resistiva. Se a infiltração for descoberta em sua fase inicial é possível reverter a situação, por meio da secagem do material e refazendo sua impermeabilização. Como essa patologia causa incômodos e desconforto aos usuários, podendo ate chegar a causar doenças ao homem. Assim, ela normalmente é combatida e solucionada assim que visível.
As características dessa doença tem semelhança com as ocasionadas pelo mesmo motivo em outros materiais, como madeira e tijolo.
Carbonatação – Com o tempo, a alta alcalinidade nas superfícies expostas das estruturas de concreto pode ser reduzida, o que ocorre principalmente pela ação de gases ácidos, como CO2, o SO2 e o H2S, encontrados na atmosfera. O processo ocorre lentamente, segundo a reação principal Ca(OH)2 + C02 →CaCO3 + H20. O pH de precipitação do CaCO3 é cerca de 9,4 (em temperatura ambiente), o que altera as condições de estabilidade química da película passivadora do aço. É, portanto, um fenômeno ligado à permeabilidade aos gases e, por isso, demanda cuidado quanto à composição do concreto.
Expansão – Na fabricação do cimento, o gesso utilizado reage com parte do aluminato tricálcico formando etringita. Outra parte do aluminato fica livre para reagir caso, posteriormente, encontre sulfatos, presentes em greg dos e na água do mar, com as quais o concreto vai entrar em contato, produzindo mais etringita. Como isso ocorre em uma fase em que o concreto já está endurecido, efeitos patológicos aparecerão na forma de rachaduras,
