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Recuperação de estruturas de concreto armado
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
FERNANDA LOURES SILVEIRA HELLYSSEN CRISTINA FERREIRA DE ANICIO
LUCAS AGOSTINHO DE ASSIS THAMIRYS SOUZA DORNELAS
RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Coronel Fabriciano
2014
FERNANDA LOURES SILVEIRA
HELLYSSEN CRISTINA FERREIRA DE ANICIO LUCAS AGOSTINHO DE ASSIS THAMIRYS SOUZA DORNELAS
RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais como requisito parcial para obtenção do titulo de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Flávio Souza Silva
Coronel Fabriciano 2014
FERNANDA LOURES SILVEIRA
HELLYSSEN CRISTINA FERREIRA DE ANICIO LUCAS AGOSTINHO DE ASSIS THAMIRYS SOUZA DORNELAS
RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais como requisito parcial para obtenção do titulo de Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovada em__/ ___/___ Por:
_____________________________________ Flávio Souza Silva, Me. – Unileste
_____________________________________
Marcos Ribeiro Macedo, Esp. – Unileste
DEDICATÓRIAS
À Minha mãe Margarida, aos meus irmãos Fábio e Rodrigo e
ao meu noivo Vladimir. (Fernanda Loures Silveira)
Ao meu pai Joaquim, à minha mãe Eliane, e aos meus irmãos
Marlon e Kenya. (Hellyssen Cristina F. Anício)
Ao meu pai Otávio, às minhas irmãs Francielle e Mirelly e à
minha avó Eline. (Lucas Agostinho de Assis)
Aos meus pais Ronaldo e Sônia, ao meu irmão Caio Henrique
e ao meu namorado Diego. (Thamirys Souza Dornelas)
“O sucesso nasce do querer, da determinação e persistência em se chegar a um
objetivo. Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo
fará coisas admiráveis.” José de Alencar
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a Deus, aos nossos familiares, aos nossos amigos e a todos os
professores que contribuíram para nosso sucesso, em especial aos mestres Edson
Carlos de Araújo e Flávio Souza Silva, pelos incansáveis momentos de incentivo e
crença em nossos ideais.
RESUMO
Este trabalho tem como base uma revisão bibliográfica e consulta à profissionais da
área, onde são conceituadas as principais patologias que podem afetar uma
estrutura, assim como suas possíveis causas, ou agentes causadores, e as técnicas
que podem ser utilizadas para a recuperação, apresentando também, as etapas de
preparação da superfície para receber o tratamento correto e eficiente.
O trabalho apresenta, também, um estudo de caso realizado em uma passagem
subterrânea de pedestres localizada no município de Ipatinga - MG, onde devido à
falta de manutenção e à exposição da estrutura a intempéries surgiram diversas
patologias, assim, são apresentadas as causas para as patologias encontradas, bem
como as possíveis formas de recuperação.
Palavras-chave: Patologias. Estruturas. Concreto. Recuperação.
ABSTRACT
This dissertation is based on a literature review and consultation with professionals in
the field, which presents major pathologies that can affect a structure of reinforced
concrete, as well as their possible causes or causative agents, and techniques that
can be used for recovery, also presenting the stages of surface preparation to
receive the correct and efficient treatment.
The paper also presents a case study conducted in an underground pedestrian
walkway located in the municipality of Ipatinga - MG, where due to lack of
maintenance of the structure and exposure to various weather conditions emerged
different pathologies, thus presents the causes for pathologies encountered and
possible forms of repairs.
Keywords: Pathologies. Structures. Concrete. Recovery.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Fases da instalação do processo de corrosão em uma barra de armadura
.................................................................................................................................. 14
Figura 2 - Polimento .................................................................................................. 18
Figura 3 - Aplicação de jatos de água para lavagem da superfície ........................... 20
Figura 4 - Escova com cerdas de aço ....................................................................... 23
Figura 5 - Apicoamento com ponteiro, talhadeira e marreta ...................................... 24
Figura 6 - Apicoamento com martelo pneumático ..................................................... 24
Figura 7 - Corte na superfície de concreto ................................................................ 27
Figura 8 - Detalhe da Fôrma e concretagem ............................................................. 31
Figura 9 - Equipamento de mistura e projeção de concreto ...................................... 33
Figura 10 - Projeção de Concreto ............................................................................. 33
Figura 11 - Vista da passagem subterrânea .............................................................. 39
Figura 12 - Patologias do guarda corpo .................................................................... 41
Figura 13 – Detalhe das patologias ........................................................................... 41
Figura 14 - Detalhe das patologias ............................................................................ 42
Figura 15 – Fissuração e descolamento do concreto ................................................ 42
Figura 16 – Junta de dilatação .................................................................................. 43
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 9
2 OBJETIVO ............................................................................................... 10
3 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................... 11
3.1 O que é patologia? ................................................................................. 11
3.2 Principais patologias existentes em estruturas de concreto armado 11
3.2.1 Fissuração .............................................................................................. 12
3.2.2 Carbonatação do Concreto ................................................................... 12
3.2.3 Corrosão das armaduras ....................................................................... 13
3.2.4 Desagregação do concreto ................................................................... 14
3.2.5 Infiltração ................................................................................................ 14
3.2.6 Perda de aderência ................................................................................. 15
3.3 Causas da degradação das estruturas ................................................. 15
3.4 Técnicas de recuperação em estruturas de concreto armado ........... 16
3.5 Preparação das superfícies de concreto .............................................. 17
3.5.1 Polimento ................................................................................................ 17
3.5.2 Lavagem e limpeza da superfície .......................................................... 18
3.5.3 Saturação ................................................................................................ 24
3.5.4 Corte de concreto ................................................................................... 25
3.6 Tipos de recuperação em elementos estruturais ................................ 26
3.6.1 Recuperação com Argamassa .............................................................. 26
3.6.2 Recuperação com Graute ...................................................................... 29
3.6.3 Recuperação com Concreto .................................................................. 30
3.7 Tratamento de Fissuras ......................................................................... 35
4 ESTUDO DE CASO ................................................................................. 39
4.1 Descrição da Obra .................................................................................. 39
4.2 Método de detecção ............................................................................... 40
4.3 Anomalias detectadas ............................................................................ 40
4.3.1 Corrosão das armaduras ....................................................................... 40
4.3.2 Descolamento do concreto ................................................................... 42
4.3.3 Junta de dilatação com abertura em excesso ..................................... 43
4.3.4 Infiltração ................................................................................................ 43
4.4 Metodologia para a recuperação e reforço estrutural ......................... 43
4.4.1 Preparação do Substrato ....................................................................... 44
4.4.2 Processos de Recuperação ................................................................... 44
5 CONCLUSÃO .......................................................................................... 46
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 47
9
1 INTRODUÇÃO
Resistência e durabilidade são algumas das principais características do concreto
armado, que é considerado um dos mais importantes materiais da engenharia
estrutural desde o século XIX (SILVA, 2006).
Entretanto, embora apresente excelentes resultados de desempenho e qualidade, a
estrutura de concreto armado se degrada naturalmente ao longo do tempo, mas em
diversas situações isso acontece prematuramente devido a erros de projeto, má
execução e conservação.
Portanto, o concreto armado necessita de cuidados durante sua elaboração, para
que sua vida útil e desempenho sejam desejáveis. A degradação que já estiver na
estrutura, deve ser corrigida com técnicas, produtos e mão de obra adequada.
Para realizar os reparos exigidos em uma estrutura patologicamente danificada e
garantir que a mesma não volte a se deteriorar, faz-se indispensável saber a origem
do problema. A partir disso, surgiu a necessidade dos profissionais da área terem
conhecimento de como recuperar e reforçar estruturas de concreto armado.
Diante do tema proposto, recuperação de estruturas de concreto armado, tem-se
como principal problema abordar as causas das patologias e assim suas possíveis
soluções de uma maneira eficaz e clara.
A recuperação de estruturas abrange uma grande área, que se inicia no diagnóstico
da causa até suas possíveis soluções. O estudo das causas não é uma tarefa
simples, pois podem ocorrer diversos fatores que levem a uma possível deterioração
das estruturas. Entre essas causas temos: imprudência, imperícia, causas naturais,
entre outros.
10
2 OBJETIVO
Tem-se como objetivo desta pesquisa literária, informar sobre os fatores e causas
pelas quais uma estrutura em concreto armado é afetada de maneira negativa,
causando sua deterioração, e ao mesmo tempo, propor alguns sistemas de
recuperação e manutenção das mesmas, e apresentar, também, um estudo de caso
realizado em uma passagem subterrânea na cidade de Ipatinga – Minas Gerais.
11
3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 O que é patologia?
De acordo com Azevedo (1997), patologia é a parte da engenharia que estuda as
causas, origens e natureza dos defeitos e falhas que surgem em um edifício. Já
Costa (2009, p.14) entende patologia como a ciência da Engenharia que estuda
sintomas, mecanismos, causa e origens dos chamados defeitos das construções
civis, ou seja, é estudo das partes que compõem o diagnóstico do problema.
O processo de deterioração das estruturas de concreto armado tem várias origens,
como erros de projeto e cálculos, má execução e conservação da edificação, dentre
outros, e podem apresentar diversos defeitos que se não tratadas são capazes de
levar à estrutura a ruína. Sendo assim, o estudo da estrutura, a correta execução do
projeto, a conservação, e a correta utilização da estrutura, é de fundamental
importância para se evitar possíveis custos extras, pois segundo Costa (2009), 5%
do custo total de uma obra são destinados a manutenção pós-obra.
3.2 Principais patologias existentes em estruturas de concreto armado
Uma estrutura de concreto quando é submetida a algumas formas de agressões
podem ser abaladas pelos mais diversos fatores. Uma estrutura “doente” gera riscos
para as pessoas que a utilizam, além de ter sua vida útil reduzida. (SOUZA;
RIPPER, 1998).
A falta de conhecimento ou de estudo prévio do local e de suas características, a
falta de cuidados em detalhes construtivos e a ausência de especificações, ou, até
mesmo a especificação incorreta dos materiais a serem utilizados, são falhas que
podem criar condições necessárias para diminuir a vida útil das estruturas.
A recuperação de uma estrutura de concreto só será bem sucedida se houver um
estudo prévio das condições físicas, químicas, ambientais e mecânicas às quais a
12
estrutura está submetida, das causas da deterioração e dos sintomas patológicos
que a mesma está sofrendo.
As principais patologias que uma estrutura de concreto pode sofrer estão descritas
abaixo.
3.2.1 Fissuração
As fissuras nas edificações são um dos danos mais comuns e que mais chamam a
atenção dos proprietários ou usuários do local.
Segundo Souza e Ripper, 1998, pág. 57,
“A caracterização da fissuração como deficiência estrutural dependerá sempre da origem, intensidade e magnitude do quadro de fissuração existente, posto que o concreto, por ser material com baixa resistência à tração, fissurará por natureza, sempre que as tensões trativas, que podem ser instaladas pelos mais diversos motivos, superarem a sua resistência última à tração.”
Para Souza e Ripper (1998), as principais causas da fissuração são:
- Deficiências de projeto;
- Contração plástica;
- Assentamento do concreto/perda de aderência;
- Movimentação de escoramento e/ou fôrmas;
- Retração;
- Deficiências de execução;
- Corrosão das armaduras;
- Recalques diferenciais;
- Variação de temperatura;
- Ações aplicadas.
3.2.2 Carbonatação do Concreto
13
A carbonatação resulta da ação dissolvente do anidrido carbônico (CO2), presente
no ar atmosférico, sobre o cimento hidratado, com a formação do carbonato de
cálcio e a consequente redução do pH do concreto até valores inferiores a 9.
(SOUZA; RIPPER, 1998, p. 74).
Pode-se concluir então, que, a alta concentração de CO2 na atmosfera, um concreto
altamente poroso e com fissuração, formam um ambiente propício para a ocorrência
da anomalia. Quanto maior a concentração de CO2, menor será o pH e mais
espessa será a camada de concreto carbonatada.
3.2.3 Corrosão das armaduras
A corrosão, segundo Gentil (1987 apud Souza e Ripper, 1998) pode ser entendida
como a deterioração de um material por ação química ou eletroquímica do meio
ambiente aliada ou não a esforços mecânicos.
E, segundo Souza e Ripper (1998, p.65), o fenômeno resulta do excesso de água de
amassamento do concreto, que não é absorvida pelo agregado e normalmente vai
preencher os veios capilares do concreto.
Ainda de acordo com Souza e Ripper (1998, p.65),
“A corrosão das armaduras é um processo que avança de sua periferia para
o seu interior, havendo troca de seção de aço resistente por ferrugem. Este
é o primeiro aspecto patológico da corrosão, ou seja, a diminuição da
capacidade resistente da armadura, por diminuição da área de aço.”
Associada a corrosão, surgem outros mecanismos de degradação da estrutura,
como mostra a figura 1.
14
Figura 1 – Fases da instalação do processo de corrosão em uma barra de armadura
Fonte: Souza e Ripper, 2009
Entretanto, para que uma estrutura não apresente tal problema, é necessário que se
dê atenção a alguns aspectos como: o controle da porosidade e da permeabilidade
do concreto, a manutenção da peça, a escolha correta das bitolas da armadura
principal, o correto detalhamento, a cuidadosa execução da estrutura e a proteção
adicional das superfícies por meio de pintura.
3.2.4 Desagregação do concreto
Esta anomalia pode ser entendida como a separação física de placas ou fatias de
concreto, com perda de monolitismo, da capacidade de engrenamento entre os
agregados e da função ligante do cimento. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.71).
Os principais fatores causadores da desagregação do concreto são: a fissuração, a
movimentação de fôrmas, a corrosão e a calcinação do concreto e os ataques
biológicos.
De acordo com Souza e Ripper (1998, p.71), uma peça com seções de concreto
desagregado perderá, localizada ou globalmente, a capacidade de resistir aos
esforços que a solicitam.
3.2.5 Infiltração
Infiltração é a passagem ou penetração de água no concreto por meio de fissuras,
falhas ou aberturas em sua superfície.
15
Essa patologia pode ocorrer devido a falhas no sistema de drenagem e ao
empoçamento de água proveniente de chuvas ou lavagens e por eventuais
vazamentos de tubulações.
3.2.6 Perda de aderência
A perda de aderência pode ocorrer, segundo Souza e Ripper (1998, p.76), entre dois
concretos de idades diferentes, na interface de duas concretagens, ou entre as
barras de aço das armaduras e o concreto.
Entre dois concretos de idades diferentes pode acontecer quando a superfície entre
um e outro estiverem sujas, quando houver espaço de tempo muito grande entre
duas concretagens consecutivas e a superfície de contato não tiver sido
convenientemente preparada, ou quando surgirem trincas no elemento estrutural.
Entre o concreto e o aço, a anomalia ocorre por: corrosão do aço, corrosão do
concreto, assentamento plástico do concreto, dilatação ou retração excessiva das
armaduras, aplicação de preparados inibidores de corrosão nas barras. (SOUZA;
RIPPER, 1998).
3.3 Causas da degradação das estruturas
Ao se verificar a degradação de uma estrutura de concreto é necessário que se
conheça os fatores causadores, para assim orientar a aplicação do reparo
adequado, e também para garantir que, depois de reparada, a estrutura não volte a
se deteriorar.
São diversas as causas responsáveis pela degradação das estruturas de concreto
armado, mas estudos recentes mostraram duas classificações que são utilizadas
para diferenciá-las, são elas:
• Causas Intrínsecas
16
“Classificam-se como causas intrínsecas aos processos de deterioração das estruturas de concreto as que são inerentes às próprias estruturas (entendidas estas como elementos físicos), ou seja, todas as que têm sua origem nos materiais e peças estruturais durante as fases de execução e/ou de utilização das obras, por falhas humanas, por questões próprias ao material concreto e por ações externas, acidentes inclusive” (SOUZA; RIPPER, 1998, p.28).
As falhas humanas têm origem, na maioria das vezes, na deficiência da qualificação
profissional da equipe técnica. Essas falhas levam a estrutura a manifestar
problemas de patologia de grande importância.
Algumas falhas humanas ocorrem no momento da concretagem onde há falhas no
transporte, no lançamento e adensamento do concreto; na inadequação de fôrmas e
escoramentos, consequência da falta de limpeza e insuficiência de estanqueidade;
na deficiência nas armaduras, devido à má interpretação dos elementos do projeto,
ao mau posicionamento das armaduras; na utilização incorreta de materiais de
construção; etc.
Causas Extrínsecas
“As causas extrínsecas de deterioração das estruturas são as que independem do corpo estrutural em si, assim como da composição interna do concreto, ou de falhas inerentes ao processo de execução, podendo, de outra forma, ser vistas como os fatores que atacam a estrutura de fora para dentro, durante as fases de concepção ou ao longo da vida útil desta.” (SOUZA; RIPPER, 1998, p.40)
As causas extrínsecas podem ser por falhas durante o projeto (má avaliação das
cargas, detalhamento errado ou insuficiente, inadequação ao ambiente, etc.), falhas
durante a utilização (sobrecargas exageradas, alterações estruturais e alteração das
condições do terreno de fundação), ações mecânicas (choque de veículos, recalque
de fundações e acidentes), ações físicas (variação de temperatura, insolação e
atuação da água), ações químicas e ações biológicas.
3.4 Técnicas de recuperação em estruturas de concreto armado
As anomalias das estruturas de concreto ainda são muito visíveis no ambiente da
construção civil, portanto, para que uma estrutura não entre em colapso são
necessárias técnicas de recuperação ou reforço da mesma, mas, para isso, é
17
necessário um estudo prévio das técnicas corretas a serem empregadas para cada
tipo de patologia.
3.5 Preparação das superfícies de concreto
Primeiramente, na recuperação de uma estrutura, deve-se realizar o trabalho de
preparação da superfície que será tratada, porém, segundo Cánovas (1988 apud
Ambrósio, 2004), a escolha dos materiais e da técnica a ser empregada depende do
diagnóstico, das características da região a ser corrigida e das exigências de
funcionamento do elemento que vai ser objeto da correção.
3.5.1 Polimento
Esta é uma técnica muito utilizada nos casos em que a superfície de concreto se
apresenta inaceitavelmente áspera, quer em decorrência de deficiências executivas
- dosagens equivocadas do concreto, utilização de fôrmas brutas ou ásperas (em
concreto aparente), falta de vibração adequada, etc. - quer como resultado do
desgaste pelo próprio uso.
Este método tem como objetivo devolver à superfície do concreto sua textura
original, lisa e sem partículas soltas. O polimento pode ser feito de forma manual,
utilizando pedras de polir apropriadas, ou de forma mecânica, com lixadeiras
portáteis, ou, para grandes superfícies, através de máquinas de polir (figura 2).
18
Figura 2 – Polimento
Fonte: RioPav, 2011
O polimento do concreto exige conhecimento da tecnologia, já que existe a
necessidade de utilização de equipamentos apropriados e mão-de-obra
especializada, além de requerer cuidados especiais relativos à proteção ambiental e
dos operários, pois implica sempre elevados graus de poluição sonora e atmosférica
(grande formação de pó).
3.5.2 Lavagem e limpeza da superfície
Há diversas técnicas para limpar a superfície do concreto que será recuperado, mas
cada uma deve ser usada de maneira consciente (Silva, 2006), sendo algumas
delas:
Pela aplicação de soluções ácidas
A lavagem de superfícies por soluções ácidas tem por objetivo a remoção de tintas,
ferrugens, graxas, carbonatos, resíduos e manchas de cimento, o que não seria
garantido somente com lavagens a jato d'água.
19
Antes da aplicação de soluções ácidas deve-se proceder com alguns cuidados, tais
como:
Molhar a estrutura (saturá-la) a fim de evitar que o ácido penetre; evitar o uso
de tais soluções em estruturas que possuam cobrimento de armaduras
pequeno;
Utilizar distante das juntas de dilatação;
Em pequenas áreas, aplicar as soluções por borrifação (aspersão);
Terminada a efervescência, que caracteriza a descontaminação da estrutura,
deve-se lavar a área utilizando solução de amônia a fim de neutralizar o
ácido, em seguida lavar com água;
Manter o ambiente sempre bem ventilado;
A aplicação deve ser feita aos poucos, em pequenas áreas, com o método de
aspersão ou com o auxílio de broxa, atentando-se a todos os cuidados de
segurança.
Normalmente, se um produto específico não for utilizado, a solução a ser empregada
é a de ácido muriático - que é o ácido clorídrico comercial - em água, conforme Silva
(2006) na proporção de 1:6.
Deve-se estar particularmente atento às medidas de saturação prévia e lavagem
posterior à aplicação do ácido, de forma que sejam removidos as partículas sólidas e
os resíduos da solução utilizada. A aplicação da solução é sempre vigorosa e só
deve terminar quando cessar o borbulhamento característico da descontaminação.
A lavagem final deve ser abundante, primeiramente com uma solução neutralizadora
de amônia em água, na proporção 1:4, e depois com jatos de água natural.
Pela aplicação de soluções alcalinas
O propósito da utilização de soluções alcalinas para limpeza de superfícies de
concreto é semelhante ao das soluções ácidas, acrescentando a limpeza de
resíduos ácidos, com cuidados diferentes, próprios do agente.
20
Neste caso não há preocupações quanto à proximidade das armaduras, porém, é
certo que existe a possibilidade de alteração das características do concreto,
particularmente no caso da existência de agregados reativos (reação álcalis-
agregados).
Esta técnica requer, também, abundante lavagem posterior e não será
particularmente ativa na limpeza de produtos provenientes de processos de
corrosão.
Jatos de água
Uma técnica de limpeza muito utilizada para preparação do substrato que irá receber
o material de reparo é a lavagem por jatos de água com pressão controlada (figura
3). Geralmente, utiliza-se água fria e muitas vezes simultaneamente com jatos de
areia, já em superfícies gordurosas ou com manchas de impregnação química
recorre-se a jatos de água quente, juntamente com removedores biodegradáveis.
Figura 3 - Aplicação de jatos de água para lavagem da superfície
Fonte: Souza e Ripper, 1998
O equipamento a utilizar é uma máquina de alta pressão tipo "lava-a-jato", com bico
direcional ou de pato, dependendo se a lavagem é em faixa ou em área. Neste
último caso, pode-se atingir rendimentos de até 100 m²/ dia, e o custo do serviço é,
além do correspondente ao operador, o decorrente do débito de ar do compressor e
o da depreciação da própria máquina.
21
Jatos de vapor
Assim como as lavagens, as limpezas das quais a aplicação de jato de vapor é a
primeira a ser abordada, destinam-se a trabalhar as superfícies existentes, com a
finalidade exclusiva de limpeza, ou como preparação para aplicação de material de
reparação.
A limpeza por aplicação de jatos de vapor é utilizada para preparação de grandes
áreas, das quais se deseja remover impurezas minerais (sais) e orgânicas (graxas,
óleos, tintas, pós), não sendo aplicável se a contaminação oferecer resistência
(como a corrosão para as armaduras, por exemplo), devendo o vapor ser jateado em
conjunto com um removedor biodegradável.
O equipamento de aplicação é semelhante ao dos jatos de água, exigindo, no
entanto, caldeira para geração de vapor e mangueira protegida por recobrimento de
amianto. O jato deve ser direcionado para os locais desejados e aplicado segundo
sucessivos movimentos verticais e horizontais.
Jatos de ar comprimido
A limpeza com jatos de ar comprimido é utilizada com principal finalidade de remover
a poeira e as pequenas partículas existentes na superfície que resultaram dos
trabalhos de corte e apicoamento do concreto danificado. A técnica é bastante
utilizada também para a secagem de superfícies.
O equipamento é o mesmo para outras utilizações de ar comprimido, no entanto, é
necessário que o compressor possua filtro de ar e óleo, de modo que o ar não seja
sujo e não danifique a estrutura. O bico do jato deve ter pequeno diâmetro e ser bem
direcionado.
Outro trabalho que inclui exclusivamente o emprego de ar comprimido para limpeza,
mas sem que seja propriamente jato, é o de aspiração, particularmente usado na
limpeza de furos profundos no concreto, como, por exemplo, para a ancoragem de
22
barras de armadura. Nestes casos, o equipamento a ser utilizado é um aspirador
industrial de alta potência, devendo a boca do aspirador ficar o mais próximo
possível da entrada do vazio a aspirar.
Jatos de areia
A principal tarefa na preparação das superfícies para receber o correto tratamento é
a limpeza da superfície pela aplicação de jatos de areia sob pressão controlada.
Esse sistema é utilizado após o trabalho de corte e/ou apicoamento do concreto.
De acordo com Souza e Ripper (1998, p.111) o equipamento utilizado é o
tradicional, ou seja, máquina de jato de areia acoplada a um compressor, mangueira
– normalmente susceptível de forte desgaste – e bico de projeção, que poderá ser,
inclusive, a própria mangueira (1 ½” ou 1 ¾”) cortada em pedaços de 20 a 30 cm.
A areia utilizada na limpeza não deve ser reaproveitada. A mesma deve ser de
granulometria que permita sua passagem na mangueira, limpa, seca e não possuir
matéria orgânica.
Escovação Manual
Essa é uma das mais simples técnicas de limpeza, utilizando como equipamento
uma escova com cerdas de aço (Figura 4) e às vezes o auxílio complementar de
uma lixa de ferro (para aço) ou d‟água (para concreto). Ela é indicada para
pequenas áreas, para limpezas de barras com indícios de corrosão ou para
aumentar sua capacidade de aderência.
23
Figura 4 - Escova com cerdas de aço
Fonte: Ouro Fino, 2014
Após o termino da escovação deve-se limpar a superfície tratada com jato de ar
comprimido.
Apicoamento
O apicoamento (figuras 5 e 6), tem o objetivo de remover a camada externa do
concreto que está na superfície danificada, com o intuito de prepará-la para receber
o material de recuperação, concreto ou argamassa, que aumentará a espessura de
cobrimento das armaduras. Segundo Souza e Ripper (1998, p.113) as espessuras
de apicoamento são, em geral, de até 10 mm.
Existem dois métodos de remoção do concreto deteriorado. O primeiro é utilizando
equipamentos mecânicos como martelos pneumáticos leves (até 5 kg), que são
empregados em grandes áreas. O segundo apicoamento é feito pelo método manual
com ponteiro, talhadeira e marreta leve (1 kg) e tem a finalidade de remover
pequenas áreas danificadas ou onde não é possível o acesso de equipamentos
mecânicos.
24
Figura 5 - Apicoamento com ponteiro, talhadeira e marreta
Fonte: SercPint, 2011
Figura 6 - Apicoamento com martelo pneumático
Fonte: GMAIA, 2014
3.5.3 Saturação
Segundo Souza e Ripper (1998, p. 115),
” Trata-se de um processo exclusivamente preparatório de superfícies e que visa garantir a melhor aderência das mesmas aos concretos ou às argamassas de base cimentícia que sobre elas serão aplicadas, como materiais complementares para restabelecimento ou alteração da geometria original das peças de concreto.”
O tempo de saturação é função do material que será aplicado sobre a superfície em
preparação, devendo, em média, ser de 12 horas. (SOUZA; RIPPER, 1998, p. 115).
25
A superfície que receberá o material de recuperação tem que estar úmida podendo
ser realizado por vários métodos, como por molhagem de elementos intermediários
(sacos de estopa) ou utilizando uma mangueira furada “sprinklers”. A escolha do
método depende da peça que deverá ser saturada.
3.5.4 Corte de concreto
O corte de concreto é utilizado quando se deve promover uma remoção mais
profunda do concreto degradado. O equipamento utilizado deve ser o martelo
demolidor com massa de 6 a 10 kg, com ponteiro terminando em ponta viva.
Este processo é necessário sempre que houver a corrosão das armaduras, ou
mesmo a possibilidade dela ocorrer, como no caso do concreto segregado. Neste
processo extirpa-se todo material nocivo às armaduras, promovendo um corte de
pelo menos 2 cm ou o diâmetro da barra, de profundidade além das mesmas,
conforme mostra figura 7, e promover também a futura imersão das barras em meio
alcalino.
Figura 7 – Corte de concreto: profundidade de remoção
Fonte: Souza e Ripper, 1998
No caso de remoção mais profunda, e para facilitar a futura aderência do material de
reposição, as arestas internas da superfície devem observar um talude de 1:3,
procurando manter seus cantos arredondados. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.116).
Terminado o corte, deve-se seguir uma sequência de limpeza na superfície,
primeiramente com o jateamento de areia, em seguida o jateamento de ar
comprimido e por último o jateamento de água;
26
Para se determinar a extensão longitudinal a ser cortada, deve-se utilizar do bom
senso e experiência, pois não há uma regra para a mesma, entretanto, devem ser
observados alguns fatores como a remoção completa dos agentes nocivos à
estrutura, pois o menor resquício de uma película oxidada pode retomar o processo
contaminante, comprometendo assim o trabalho realizado; deve-se atentar também
para não retirar o concreto em demasia, é contra a segurança da estrutura e
antieconômico, visto que nesse caso se remove concreto sadio.
3.6 Tipos de recuperação em elementos estruturais
Depois de realizada a preparação e limpeza da superfície e efetuada às devidas
substituições e/ou complementações das armaduras, faz-se necessário recompor a
área recuperada. A técnica e os materiais a serem utilizados para a recuperação
dependerão do tipo e da extensão dos danos, bem como de fatores econômicos.
Os serviços de reparo ou recuperação de uma estrutura podem ser classificados em
rasos (ou superficiais), semiprofundos e profundos. De acordo com Souza e Ripper,
(1998, p. 129):
Os reparos rasos ou superficiais são aqueles cuja profundidade é inferior a 2,0 cm, sendo considerados em pequenas áreas os que forem executados em superfícies de até 15 cm², e em grandes áreas os demais. Os reparos semiprofundos são aqueles cuja profundidade está entre 2,0 e 5,0 cm, normalmente atingindo as armaduras. Ao redor da armadura a ser substituída deve ser efetuada uma limpeza de 2,0 a 3,0 cm de profundidade. Os reparos profundos são os que atingem profundidades superiores a 5,0 cm. Para sua execução, as cavidades deverão ser cuidadosamente preparadas, removendo-se todo o concreto danificado até que o concreto em boas condições seja atingido, quando então a superfície deve ser regularizada, mas nunca alisada, de forma a que a aderência com o material de reparo não seja prejudicada.
3.6.1 Recuperação com Argamassa
Esta é uma técnica que pode, em princípio, ser utilizada para reparos superficiais de
qualquer tamanho em área, mas apenas para pequenas profundidades - no máximo
cinco centímetros. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.130).
27
Geralmente, é empregada em casos onde é a camada de concreto de cobrimento
das armaduras que está deteriorado, sendo, entretanto, de grande importância que o
interior da estrutura não apresente anomalias, ou, caso apresente, que elas sejam
sanadas antes do reparo. Exemplos comuns de utilização da técnica são o
enchimento de falhas (bicheiras), e a reconstituição de quinas quebradas.
Para este tipo de serviço, existem três tipos de argamassas, de cimento e areia, com
polímeros, e argamassas epoxídicas.
Argamassa de cimento e areia
Segundo Souza e Ripper (1998, p.131) este material é utilizado para preencher a
cavidade originada pela deterioração ou desgaste de elementos estruturais. Trata-se
de uma argamassa comum de cimento, areia e água, geralmente confeccionada
traço 1:3 em volume e com fator água cimento de 0,45.
Este tipo de argamassa é mais utilizado para preencher concavidades, com
profundidade superior a 2,5 cm provocadas pelo desgaste da estrutura.
Argamassa seca ou “farofa”
A argamassa seca, ou argamassa “farofa”, é uma mistura de cimento Portland com
areia fina, na proporção de uma parte de cimento para 2,5 a 3 partes de areia, com
fator água/cimento entre 0,33 e 0,40. (SOUZA; RIPPER, 1998. p.96).
A técnica é utilizada para preencher cavidades na estrutura. O fenômeno de retração
é praticamente inexistente nesse tipo de argamassa, devido ao baixo fator
água/cimento e possui também elevada resistência final.
Como a argamassa seca possui pouca fluidez, deve-se evitar usá-la em locais de
difícil acesso, em regiões onde não se disponha de contenções laterais (quinas), em
revestimentos extensos ou em superfícies que não possuam apoio.
28
Argamassa Polimérica
A argamassa polimérica é definida como um revestimento polimérico bicomponente,
com propriedades impermeabilizantes e elevada resistência mecânica. Esse tipo de
argamassa é mais utilizado para danos superficiais, sendo indicado para o
recobrimento das armaduras devidamente tratadas.
Silveira (2001) descreve as argamassas poliméricas como materiais compostos por
cimentos especiais e látex de polímeros aplicados sob a forma de pintura sobre o
substrato, formando uma película impermeável, de excelente aderência e que
garante a impermeabilização para pressões d‟água positivas e/ou negativas.
As principais características da argamassa polimérica são o seu desempenho
estrutural e sua durabilidade. A mesma apresenta também, uma elevada
flexibilidade, o que pode proporcionar vantagens estruturais ao sistema construtivo.
A vantagem de se utilizar este tipo de reparo é que o acréscimo da resina polimérica
possibilita a manutenção da plasticidade do material, pois reduz a permeabilidade e
aumenta a aderência ao concreto endurecido.
Argamassas Epoxídicas
São aquelas em que o aglomerante é uma resina epoxídica. Apresenta alta
resistência mecânica e química, e proporciona excelente aderência ao aço e ao
concreto. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.133)
Este tipo de argamassa é mais utilizado para a recuperação de superfícies de
vertedouros, canais e bordas de juntas de dilatação e elementos estruturais
expostos a agentes agressivos. Pode ser aplicada também, quando se necessita da
liberação da estrutura pouco tempo depois de executado o reparo.
29
Segundo Souza e Ripper (1998 p.134), existem três tipos: argamassa epoxídica,
argamassa convencional com adesivo epóxi e argamassa seca com adesivo epóxi.
A argamassa epoxídica propriamente dita é uma argamassa pronta tricomponente:
um endurecedor (líquido), uma resina base (líquida) e o agregado (pó), e sua
mistura deve ser uniforme e homogênea. É utilizada em superfícies pequenas
devido ao seu rápido tempo de cura.
A argamassa convencional com adesivo epóxi é empregada em superfícies grandes
de reparos e semiprofundos. Deve ser preparada no traço cimento: areia de 1:2,5 ou
1:3, devendo o fator água/cimento ficar compreendido entre 0,33 e 0,40.
Já a argamassa seca com adesivo epóxi é bem semelhante à argamassa farofa, e
sua aplicação é recomendada para reparos profundos. A argamassa de cimento e
areia deve ser preparada no traço de 1:2,5 ou 1:3, à qual se adiciona o adesivo
epoxídico, a quantidade de água deve ser apenas suficiente para permitir fazer uma
bola de argamassa com as mãos. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.135.)
É importante ressaltar que a argamassa epoxídica possui um coeficiente de
dilatação térmica superior ao do concreto comum, desta forma, requer o cuidado na
escolha do local de utilização e na variação da temperatura.
3.6.2 Recuperação com Graute
Souza e Ripper (1998, p.103), define graute como argamassas previamente
preparadas por empresas especializadas, que têm como principais atrativos a fácil
aplicação, a elevada resistência mecânica e a ausência de retração.
A recuperação com o graute é geralmente utilizada quando se têm a necessidade de
liberar rapidamente a estrutura e também em elementos estruturais de difícil acesso.
Neste tipo de reparo a cura deve ser úmida, e mantida por pelo menos três dias.
O graute pode ser de base mineral ou de base epóxi.
30
Segundo Souza e Ripper (1998, p.104):
O graute de base mineral é um material constituído por cimento, agregados miúdos, quartzo, aditivo superplastificante e aditivo expansor (pó de alumínio). O graute de base epóxi é um composto epóxi-poliamida, fornecido em dois componentes, que, quando misturados, resultam em um produto de grande fluidez, baixa viscosidade, e, após o endurecimento, excelentes resistências química, mecânica e abrasiva.
3.6.3 Recuperação com Concreto
Com Agregado pré-colocado
No reparo com concreto com agregado pré-colocado deve-se primeiramente
preencher previamente as fôrmas (ou a cavidade) com agregado graúdo, que deve
ser diretamente compactado; depois se umedece o agregado com água, logo após
injeta-se sobre pressão, argamassa fluida de cimento, pozolana e areia, até a total
expulsão da água e o preenchimento de todos os vazios.
Segundo Neville (1983, apud Souza e Ripper 1998, p.136),
A argamassa é bombeada sob pressão através de tubos com rasgos laterais e com diâmetro de 35 mm, iniciando-se pela parte mais profunda da cavidade. Durante a injeção, deve-se ir levantando gradualmente os tubos, mantendo-se a argamassa sempre nivelada.
A argamassa deve ser com mais carga, ou seja, uma parte de cimento, meia parte
de pozolana ativa (cinza volante, por exemplo), uma e meia a duas partes de areia
fina e água suficiente para torná-la fluida (Neville 1983, apud Souza e Ripper 1998,
p.136). É também aconselhável a utilização de aditivos retardadores de pega,
plastificantes e expansores.
Esta é uma técnica que é executada como um "concreto econômico", isto é, que
apresenta um baixo consumo de cimento, chegando-se mesmo a um consumo de
120 a 150 kg/m3 para resistências de até 20 MPa (SOUZA; RIPPER, 1998, p.136).
31
As fôrmas devem ser estanques, a fim de evitar a fuga da argamassa, reforçadas e
bem apertadas uma vez que as mesmas estão submetidas à pressão durante a
injeção da argamassa.
Concreto convencional ou concreto com adesivos
Os reparos em que se utiliza concreto convencional consistem na substituição de
concreto defeituoso ou deteriorado por outro de boa qualidade e que tenha a maior
afinidade possível com o concreto base. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.137).
Um material de consistência plástica (concreto convencional, argamassa ou
qualquer outro tipo de material de recuperação com resistência compatível ao
concreto) deve substituir o concreto defeituoso.
Está técnica de reparo é utilizada quando são identificadas falhas de concretagem
(bicheiras) ou em estruturas deterioradas. No caso das estruturas deterioradas a
extensão do reparo deve ultrapassar a seção do elemento estrutural, ou que pelo
menos ele vá além das armaduras.
Utilizam-se, nesta técnica, fôrmas de madeira, que devem possuir uma abertura
denominada cachimbo, por onde será realizada a concretagem. Observa-se que
essa fôrma deve permitir a concretagem um nível acima do reparo (figura 8), onde
esse procedimento garantirá o completo preenchimento do local reparado. Após a
retirada da fôrma, o concreto que fica saliente no local da fôrma cachimbo deve ser
cortado e regularizado junto à superfície do elemento estrutural.
32
Figura 8 - Detalhe da Fôrma e concretagem
Fonte: Souza e Ripper, 1998
O concreto utilizado para este reparo deve ser fluido, mas sem alterar a sua relação
água/cimento, portanto devem-se usar aditivos plastificantes e também expansivos
para controlar a retração do mesmo.
Alternativamente ao concreto convencional também podem ser utilizados concretos com adesivo epóxi, recomendado para reparos profundos e deve ser aplicado sobre uma superfície preparada a seco; com adesivo PVA, recomendado para reparos profundos e deve ser aplicado sobre uma superfície preparada a úmido; ou com adesivo acrílico, utilizado quando o elemento for ficar em permanente contato com a água. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.138)
Concreto Projetável
O concreto projetado é um processo de aplicação de concreto utilizado sem a
necessidade de fôrmas, bastando apenas uma superfície para o seu lançamento.
(SILVA, 2006, p.38).
De acordo com Souza e Ripper (1998, p.97):
As principais características do material concreto quando aplicado sob projeção: densidade (e, consequentemente, compacidade, impermeabilidade e baixa porosidade) e capacidade aderente (auto sustentabilidade), dispensando o uso de fôrmas, características que, em conjunto, o indicam como material apropriado para recomposição de seções em um processo de recuperação.
Esta técnica consiste em um processo de projeção de concreto ou argamassa sob
pressão (ar comprimido) que, através de uma mangueira, é conduzido de um
equipamento de mistura (figura 9), até o bico projetor, e lançado em alta velocidade
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sobre a base, acima de 120 m/s (figura 10). A sua compactação é feita pelo próprio
impacto do material sendo lançado sobre a base, sendo assim desnecessária a
utilização dos tradicionais vibradores.
Figura 9 - Equipamento de mistura e projeção de concreto
Fonte: Silva, 2006
Figura 10 - Projeção de Concreto
Fonte: Silva, 2006
Existem basicamente dois métodos relacionados ao emprego do concreto projetado,
mistura seca e mistura úmida.
Na mistura seca, é feita uma mistura a seco de cimento e agregados, e
posteriormente por uma entrada no bico projetor é acrescido uma quantidade
controlada de água. Porém existem vantagens e desvantagens para esse tipo de
projeto. As vantagens é que o operador pode controlar a consistência da mistura no
34
bico projetor durante a aplicação e pode-se utilizar mangote com maior extensão. As
desvantagens é que o controle da quantidade de água sendo feito pelo próprio
operador pode ocasionar uma grande variabilidade na mistura.
Na mistura úmida o concreto é preparado da forma usual. Os ingredientes
componentes do concreto, inclusive a água, são previamente misturados e depois
de introduzido na câmara da máquina projetora a mistura é lançada pelo mangote
até o bico projetor. As vantagens desse processo é que se pode avaliar
precisamente a quantidade de água na mistura garantindo assim um correto
resultado da resistência final do concreto, além disso, esse processo proporciona
menores perdas com a reflexão do material e produz menor quantidade de pó
durante a aplicação.
Segundo Souza e Ripper (1998, p.98) deve-se utilizar agregados de no máximo 12
mm, sendo que a mangueira tem 50 mm.
A relação água/cimento deve varia entre 0,35 e 0,50 de forma a garantir a aderência
e a resistência do material (SILVA, 2006, p.40).
A superfície que servirá de base para a aplicação do concreto projetado deve ser
bem preparada, retirando qualquer concentração de graxas, óleos, bolor ou material
solto e poeira, assim deve ser utilizado nessa operação o jato de areia.
Após a preparação da base deve-se umedecer a superfície e depois projetar a
argamassa de cimento, areia e água, formando uma pequena camada de espessura
que servirá de base para que se possa projetar a mistura com agregado graúdo e
baixo teor de água, sem o perigo de que se produza reflexão excessiva.
Segundo Silva (2006, p.41) um dos grandes inconvenientes do concreto projetado é
a reflexão do material, principalmente do agregado graúdo, uma vez que ele é
lançado com grande velocidade sobre a superfície.
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Como já se disse, quando o concreto projetado bate sobre a superfície base parte
dele é ricocheteado. A quantidade de material perdido varia de acordo com o
posicionamento do canhão, pressão do ar, quantidade de cimento utilizada na
mistura, granulometria e diâmetro dos agregados, densidade das armaduras e
espessura da camada. A tabela 01 mostra as perdas típicas de material (SOUZA;
RIPPER, 1998, p.141).
Tabela 01 - Perdas típicas de material em superfícies de concreto projetado
SUPERFICIE Pisos Paredes Tetos
% DE MATERIAL RICOCHETEADO 5 a 15 15 a 30 25 a 50
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Observação: Nunca se deve reutilizar o material refletido em outro jateamento, pois
uma vez no chão este material já entrou em contato com impurezas ou pode ter
havido alteração em sua granulometria, portanto deve-se descartar este material.
3.7 Tratamento de Fissuras
De acordo com Souza e Ripper (1998, p. 121):
“O tratamento de peças fissuradas está diretamente ligado à perfeita identificação da causa da fissuração, ou, dito de outra forma, do tipo de fissura com que se está a lidar, particularmente no que diz respeito à atividade (variação de espessura) ou não da mesma, e da necessidade ou não de se executar reforços estruturais (casos em que as fissuras resultam de menor capacidade resistente da peça).”
O objetivo deste tratamento é criar uma barreira à entrada de líquidos e gases
nocivos, impedindo assim a contaminação do concreto e suas armaduras, remover o
aspecto antiestético e restabelecer a sensação de segurança da peça fissurada.
Quando há variação de espessura devido a movimento, considera-se a fissura ativa,
sendo assim deve-se apenas vedar as fissuras ou preencher seus vãos com
material elástico e não resistente, garantindo assim a sua movimentação e
protegendo o concreto da degradação.
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Para fissuras passivas, é indicado o uso de material rígido e resistente, ou seja, sem
movimento. Este material tem função tanto como de dispositivo protetor, quanto de
garantir o restabelecimento do monolitismo da peça estrutural.
Técnica de injeção de fissuras
Injeção é a técnica que garante o perfeito enchimento do espaço entre as bordas de
uma fenda tanto para restabelecimento do monolitismo da estrutura com fissuras
passivas quanto para vedação de fissuras ativas. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.121)
O processo de injeção é descrito por Souza e Ripper (1998, p.123) da seguinte
maneira:
“1º) abertura de furos ao longo do desenvolvimento da fissura, com diâmetro da ordem dos 10 mm e não muito profundos (30 mm), obedecendo a um espaçamento que deve variar entre 50 mm e 300 mm, em função da abertura da fissura (tanto maior quanto mais aberta esta for), mas sempre respeitando um máximo de 1,5 vezes a profundidade da fissura; 2º) exaustiva e consciente limpeza da fenda - ou do conjunto de fissuras, se for o caso - e dos furos, com ar comprimido, por aplicação de jatos, seguida de aspiração, para remoção das partículas soltas, não só as originalmente existentes (sujeiras) mas também as derivadas da operação de furação; 3º) nos furos, são fixados tubinhos plásticos, de diâmetro um ponto inferior ao da furação, com parede pouco espessa, através dos quais será injetado o produto. A fixação é feita através do próprio adesivo que selará o intervalo de fissura entre dois furos consecutivos; 4º) a selagem é feita pela aplicação de uma cola epoxídica bicomponente, em geral aplicada a espátula ou colher de pedreiro. Ao redor dos tubos plásticos, a concentração da cola deve ser ligeiramente maior, de forma a garantir a fixação deles. 5º) antes de se iniciar a injeção, a eficiência do sistema deve ser comprovada, o que pode ser feito pela aplicação de ar comprimido, testando então a intercomunicação entre os furos e a efetividade da selagem. Se houver obstrução de um ou mais tubos, será indício de que haverá necessidade de reduzir-se o espaçamento entre eles, inserindo-se outros a meio caminho; 6º) testado o sistema e escolhido o material, a injeção pode então iniciar-se, tubo a tubo, sempre com pressão crescente, escolhendo-se normalmente como primeiros pontos aqueles situados em cotas mais baixas.”
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Técnica de selagem de fissuras
Técnica utilizada para vedar os bordos de fissuras ativas, utilizando um material
aderente, flexível e resistente mecânica e quimicamente, não retrátil e com módulo
de elasticidade para deformar-se junto com a fenda. (SOUZA; RIPPER, 1998, p.125)
Para fissuras com aberturas menores quem 10 mm, realiza-se o método de selagem
descrito em técnicas de injeção de fissuras (p.36), 4ª etapa do processo de injeção.
Para fissuras com abertura entre 10 mm e 30 mm deve-se seguir o seguinte
procedimento:
1. Abertura de um sulco na região da trinca em formato de „V‟, com
profundidade e largura de aproximadamente 10 mm e 30 mm
respectivamente, segundo Thomaz (1989, p.160);
2. Limpeza do sulco para remoção de resíduos de pó;
3. Enchimento da fenda, sempre na mesma direção, com grout, e
selagem das bordas com produto a base de epóxi.
As fissuras com aberturas maiores que 30 mm devem ser tratadas como uma junta
de dilatação e os procedimentos são:
1. Abertura de um sulco como descrito para aberturas entre 10 mm e 30 mm e
posterior limpeza;
2. Inserção de um cordão em polietileno extrudado, ou de uma mangueira
plástica, que terá como função além de um limitador da quantidade de selante
a ser utilizado, impedirá também que o mastique venha a aderir ao fundo da
fissura;
38
Quando se tem abertura muito grande também se pode proceder à colocação de
juntas de neoprene, que deverão aderir aos bordos da fenda, devidamente
reforçados, para garantir que o reparo seja efetivo.
Costura de fissuras (método do grampeamento)
Este método é utilizado como armadura adicional, para resistir aos esforços extras
de tração que causaram a fissura.
Segundo Souza e Ripper (1998, p.126), “a técnica é de discutível aplicação… pois
aumenta a rigidez da peça localizadamente, e se o esforço gerador da fenda
continuar, com certeza produzirá uma nova fissura em região adjacente.” Para que
este efeito tenha sua proporção diminuída, deve-se dispor os grampos com
inclinações diferentes, de modo a não provocar esforços em linha.
Inicia-se o processo com furos previamente perfurados e preenchidos com adesivo
apropriado, a partir daí a colocação dos grampos de aço como descrito
anteriormente.
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4 ESTUDO DE CASO
O presente estudo de caso relata os problemas estruturais apresentados na
passagem subterrânea (figura 11), situada na Avenida Cláudio Moura (BR-458) no
bairro Centro em Ipatinga – MG, bem como a forma de recuperação dos mesmos.
Figura 11 - Vista da passagem subterrânea
Fonte: Autores, 2014
4.1 Descrição da Obra
Construída em concreto armado, a obra foi realizada com a finalidade de servir
como passagem subterrânea de pedestres, com o intuito de reduzir o índice de
acidentes, tendo em vista que, naquele local há grande fluxo de veículos.
A intensa deterioração do concreto é devido ao longo período de exposição da
estrutura a um ambiente de forte agressividade, pois existe na cidade uma indústria
siderúrgica e, também, pelo local possuir intenso tráfego de veículos que liberam o
óxido de enxofre (SO2), que sob certas condições de umidade proporcionam a
formação do ácido sulfúrico ou chuva ácida.
40
4.2 Método de detecção
Para a detecção das anomalias presentes na estrutura foi realizado um
levantamento de dados in loco, através da visualização das patologias externas e
aparentes.
4.3 Anomalias detectadas
As principais anomalias encontradas foram:
Armaduras expostas e corroídas nas paredes internas da passagem
subterrânea;
Armaduras expostas e corroídas no guarda corpo localizado sob a passagem;
Descolamento do concreto;
Juntas de dilatação com abertura em excesso;
Infiltração no teto.
4.3.1 Corrosão das armaduras
Aspectos gerais:
Manchas superficiais de cor avermelhada;
Fissuras paralelas à armadura;
Redução da seção da armadura;
Possíveis causas:
Cobrimento em desacordo com o projeto;
Falta de homogeneidade do concreto;
Alta permeabilidade do concreto;
Falta de espaçadores;
Perda de nata de cimento pelas juntas das fôrmas.
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As barras internas das peças estruturais de concreto, principalmente na parte
externa do guarda-corpo (figura 12), e na parte inferior do muro de contenção
(figuras 13 e 14), apresentam problemas de corrosão e descolamento de concreto.
Figura 12 - Patologias do guarda corpo
Fonte: Autores, 2014
Figura 13 – Detalhe das patologias
Fonte: Autores, 2014
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Figura 14 - Detalhe das patologias
Fonte: Autores, 2014
4.3.2 Descolamento do concreto
Nas peças estruturais onde há corrosão das armaduras, identificou-se a fissuração
ou até a destruição total da camada de concreto protetora das mesmas, conforme
figura 15.
Figura 15 – Fissuração e descolamento do concreto
Fonte: Autores, 2014
A principal causa do descolamento do concreto nesse caso é a corrosão das
armaduras, que causam aumento do volume da barra em até 10 vezes.
43
4.3.3 Junta de dilatação com abertura em excesso
As patologias associadas à execução de juntas de dilatação decorrem do fato de
estas sofrerem variações de abertura, inicialmente devidas ao fenômeno da retração
do concreto e, posteriormente, devido às ações de origem térmica.
As juntas de dilatação, figura 16, muitas vezes são zonas de entrada de águas
pluviais para o interior das construções, o que pode desencadear, também, a
corrosão das armaduras naquele local.
Figura 16 – Junta de dilatação
Fonte: Autores, 2014
4.3.4 Infiltração
A infiltração na estrutura é decorrente de empoçamento da água sob a laje da
estrutura, onde, as juntas de dilatação com excesso de abertura no teto permitem
que a água infiltre na peça causando outras anomalias, como a corrosão das
armaduras do teto. O problema se agrava em dias chuvosos.
4.4 Metodologia para a recuperação e reforço estrutural
44
4.4.1 Preparação do Substrato
Primeiramente é necessário remover os poluentes impregnados nas peças
estruturais. O processo de preparação do substrato para o reparo deve ser feito da
seguinte forma:
Corte ou apicoamento do concreto danificado, sendo o corte onde necessita-
se de reparo profundo e o apicoamento em reparos superficiais (ver página
23), com a utilização de ponteiro e marreta ou martelete pneumático, os quais
devem ser posicionados a aproximadamente 45º da superfície. Todas as
barras corroídas devem ser descobertas até que seja detectada a região sã
do aço;
Escovação manual (ver página 23), com a utilização de escovas de cerdas de
aço;
Jato de ar comprimido (ver página 22);
Jato de água (ver página 20).
4.4.2 Processos de Recuperação
Após os procedimentos acima descritos deve-se proceder com a reconstrução do
recobrimento das armaduras com a utilização de argamassas especiais que
oferecem proteção superior ao concreto convencional.
Recomenda-se a utilização de dois tipos de argamassas, a polimérica e o graute,
utilizados independentes (ver páginas 28 e 29).
A argamassa polimérica deve ser utilizada em locais onde a espessura final de
recuperação não ultrapasse 35 mm e deve ser realizada da seguinte forma:
1º - Umedecer a superfície com uma esponja;
2º - Aplicar da argamassa polimérica utilizando uma colher de pedreiro e com
espessura máxima de 25mm;
45
3º - Dar o correto acabamento com uma desempenadeira lisa.
Nos locais onde a espessura esteja entre 25 e 35 mm, a recuperação é realizada em
duas camadas (argamassa) com intervalo de um dia entre as aplicações.
O graute deve ser utilizado em locais onde a espessura de recuperação ultrapasse
35 mm. As etapas para aplicação do graute são as seguintes:
1º - Saturar o concreto;
2º - Lançar o mesmo pela parte superior das fôrmas em madeira plastificada (não
necessita de vibração);
O processo de cura, tanto utilizando argamassa polimérica ou o graute, se dá
através de esponjas saturadas de água.
Nos locais onde há estribos em avançado estágio de corrosão, ou até mesmo com
rompimento completo da seção, o procedimento que se deve adotar é adicionar
outro estribo equivalente através da perfuração da peça e chumbamento com
ancoragem química à base de pasta cimentícia e resina orgânica.
Deve-se realizar um controle tecnológico dos materiais a serem aplicados na
recuperação estrutural, a fim de comprovar a qualidade dos materiais empregados.
46
5 CONCLUSÃO
O estudo de problemas patológicos na construção civil e de suas possíveis formas
de recuperação vem crescendo bastante nos últimos tempos. Isso vem ocorrendo
devido à mudança de pensamento dos trabalhadores da área, pois até pouco tempo
atrás acreditava-se que as estruturas de concreto armado durariam muitíssimo, o
que hoje sabemos que não é verdade.
É de fundamental importância que se evite problemas nas estruturas para que as
mesmas atinjam a vida útil para a qual foram projetadas, e isso pode acontecer com
cuidados maiores na elaboração dos projetos, na especificação e utilização correta
dos materiais, no uso adequado das estruturas e na manutenção preventiva.
Existem várias formas de recuperar uma estrutura, como pôde ser visto neste
trabalho, ou seja, para cada tipo de problema pode haver mais de uma solução e
mais de um procedimento de correção, o que deve ser observado é a disponibilidade
de material na região, de equipamento e mão de obra especializada, bem como de
orçamento disponível.
47
REFERÊNCIAS
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