Revisão bibliográfica das manifestações patológicas

Revisão bibliográfica das manifestações patológicas

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ALINE ANTONIACASTRO1; MARCOS HOTOLANI BOLDRIM2; MARIA AUGUSTA MINGUTA DE OLIVEIRA3; MARIA DE LOURDES DE OLIVEIRA4;MARCUS ANTONIUS DA COSTA NUNES5, WEVERTON PEREIRA DO SACRAMENTO6 1;2;4;6–INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO; 3 -UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO; 5-UNIVERSIDADE VALE DO CRICARÉ mariadelourdes@ifes.edu.br Coordenador Mestrado munivc@gmail.com wsacramento@ifes.edu.br

Resumo–Este artigo tem por objetivo fazer uma abordagem sobre uma das principais manifestações patológicas em estruturas de concreto armado, que é a corrosão da armadura. É sabido quealguns descuidos com as estruturas de concreto na fase de projeto ou de construção oude utilização, contribuem para a despassivação da armadura, desencadeando o seu processo de corrosão. Daí a importância de vistorias e manutenções periódicas, que ao impedirem o avanço do processo de deterioração, contribuem para oaumento da vida útil das estruturaseda confiabilidade de utilização da edificação. Assim, desse trabalho propôs-se buscar informaçõessobre as formas de como prevenir tais problemas,tornando-as mais confiáveis do ponto de vista de utilização, segurança e apresentação estética.

Palavras-chave: Concreto. Patologias. Manutenção.

Abstract -This article aims to approach one of the main pathological manifestations in reinforced concrete structures, which is the corrosion of the reinforcement. It is well known that some neglects with the concrete structures in the design or construction or use phase contribute to the destabilization of the reinforcement, triggering its corrosion process. Hence the importance of periodic surveys and maintenance, which, by preventing the deterioration process from advancing, contributes to an increase in the useful life of the structures and the reliability of the use of the building. Thus, this work sought to find information on ways to prevent such problems, making them more reliable from the pointof view of use, safety and aesthetic presentation.

Keywords: Concrete. Pathologies. Maintenance.

Ter a consciência de que a população mundial só tende a aumentar(vide Figura 01), e que deste fato, o consumo por recursos naturais também crescerá,cabe se fazer reflexões sobre os métodos ainda artesanais empregados na construção civil, justificados pelo grande número de manifestações patológicas nas edificações e pelos desperdícios de materiais de construção historicamente comprovados. Na corrente preocupação ambiental por técnicas menos agressivas ao meio ambiente e do esforço pela incorporação de práticas de sustentabilidade, se faz premente minimizar os impactos que uma construção causa ao espaço no qual está inserido.

Figura 1-População estimada segundo previsão da U.S.A Census Bureau.

Fonte: Autor, adaptado U.S. Census Bureau, International Database, June 2011 Update.

O Conselho Internacional da Construção(CIB) aponta a indústria da construção civil como a atividade humana que maisconsome recursos naturais e que utiliza energia de forma intensa, além de gerar consideráveis impactos, como os associados à geração de resíduos sólidos, líquidos e gasosos (OLIVEIRA, 2015).

Nessa direção, as manifestações patológicas que surgem nas construções, vão de encontro aos esforços e aos interesses de impactar o menos possível o meio ambiente, pois a recuperação de elemento da estrutura demanda consumo de materiais e energia, além daqueles já consumidos durante a etapa de construção. Daí a necessidade de buscar-se projetos mais eficientes, mais qualidade na mão de obra, escolha de materiais que agridam menos o meio ambiente, de origem certificada e com baixas emissões de CO2. Segundo publicação da

ECYCLE, a previsão é que a produção de cimento dobre nos próximos 40 anos, quando as cimenteiras serão responsáveis por até 20% do total de emissões de CO2no mundo. Acredita-se que o consumo do cimento não irá diminuir ou cessar, então nesse sentido, é necessária uma mãode obra melhor qualificada para que o uso de recursos naturais não se de forma indiscriminada. O homem para perenizar a sua existência terá que se preocupar com cada vez mais com a água potável (LIMA,2006), além de ser necessário aceitar que os recursos naturais não são infinitos e que como tempo eles se esgotarão.

Cada material ou elemento de uma estrutura tem o seu tempo de vida útil, mas não é incomum ver-se esses elementos serem recuperados ou substituídos antecipadamente, devido a manifestações patológicas que surgem nas estruturas, provocadas por falta ou falha de projetos técnicos, pela qualidade duvidosa dos materiais aplicados, falhas de execução da obra, por utilização errônea do imóvel ou falta de inspeções e manutenções periódicas.

Observa-se que nas diversas estruturas de concreto que fazem parte do cotidiano da população, principalmente nos centros urbanos, um grande número de construções mostra-seem condições de conservação ruins. Segundo Amorim (2010):

umplano de inspeção emanutenção, as

“Como na maioria das edificações não se tem atenções são voltadas para as estruturas em concreto somente quando se encontram falhas graves, e que estão expondo vidas humanas ao risco (AMORIM, 2010).”

Além da péssima aparência de algumas construções, tem-se também grande dificuldadede recuperação para torná-las confiável novamente, por conta do estágio avançado de deterioração.

Assim, surge uma nova preocupação, que é a manutenção em obras acabadas, que deve ter como norteamento as inspeções prediais. Por definição, segundo a NBR 5674/2012manutenção é “conjunto de atividade a serem realizadas para conservar ou recuperar a capacidade funcional da edificação e de suas partes constituintes a fim de atender às necessidades e segurança dos seus usuários.”

Por tratar-sedeuma revisão bibliográfica,buscou-se estudosrelacionadas às patologias na construção civil, das principais manifestações patológicas advinhas da corrosão da armadura e sobre os tipos de manutenções em edificações.Como fontes de pesquisa foram utilizados livros, trabalhos acadêmicos, artigos publicados e sites relacionados ao tema proposto.De revisões de conceitos teóricos, buscou-se através de estudosdescritivos, de forma a fazer uma avaliação crítica das condições de construção, utilizaçãoe precariedades de manutenções das edificações.

O concreto é hoje o material de construção mais consumido no planeta e em sua fase final de concretagem, após poucas horas, apresenta-se de forma sólida, passando a ideia de ser um produto resistente, indestrutível e durável. Segundo Amorim(2010), diante de tais fatos negligencia-se a sua fabricação, aplicação, manutenções e intervenções preventivas e corretivas antes da degradação das estruturas composta por este material. Ainda que sendo um material sólido, robusto, sofre ações nocivas ao longo dos anos, ocasionando assim, a sua deterioração. Sua durabilidade vai depender da maneira que foi elaborado, desde a fase de projeto até o produto final, seguindo as fases de observações e manutenções ao longo da vida útil.

Gonçalves (2010) alega que o termo “patologia”, no contexto da Construção Civil, apresenta basicamente a mesma definição encontrada na Medicina, na qual estudam-se as origens, os sintomas e a natureza das doenças. Naconstrução civil, portanto, o termo patologia é empregado quando o desempenho de uma estrutura, ou parte, dela não está conforme planejado, seja na capacidade mecânica, funcional ou estética.

Andrade(2005) complementa em relação à patologia na construção civil:

“São analisados também o tempo e condições de exposição, que remetem a associação a aspectos de durabilidade, vida útil e desempenho (ANDRADE, 2005).”

Devido ao grande número de manifestações patológicas no Brasil em estruturas de concreto, foi criado à partir da década de 1990 núcleos de estudos sobre a durabilidade das estruturas, e que teve grande avanço com a revisão da NBR 6118:2014, onde passou-se a considerar a classe de agressividade do meio e o cobrimento mínimo de armadura.

É sabido quea durabilidade das estruturas de concreto é altamente dependente das características do concreto, da sua espessura(dimensionamento) e do cobrimento mínimo de armadura(CARVALHO,2013). Ainda segundo o autor, a NBR 6118:2014exige que as estruturas de concreto sejam projetadas e construídas de modo que, sob influências da agressividade do meio ambiente, conservem sua segurança e estabilidade. Essa agressividade do meio ambiente é uma das responsáveis pela perda da qualidade e durabilidade das estruturas e está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto. A norma ABNT NBR 6118:2014,item 6.4, trata da agressividade do ambiente e na tabela 7.2 relaciona cobrimento nominal com a classe de agressividade ambiental.

As manifestações patológicas nas estruturas do concreto podem estar relacionadas por falhas no projeto estrutural, erros de execução do concreto, emprego de materiais inadequados, agressividade do meio ambiente no entorno da estrutura. As deteriorações nos elementos estruturais são do tipo evolutivo, o que quer dizer que em um prazo mais ou menos curto, poderão comprometer a estabilidade da estrutura (BAUER,2008).

Como estudos mostram que as principais manifestações patológicas nas construções brasileiras são adquiridas na fase de execução (MARTINS, 2006 e OLIVEIRA,2013),das falhas advindas por erros e deficiência da concretagem, destacam-se: transporte, lançamento, adensamento e cura. Nessa abordagem, das principais falhas de execução da armadurasobressaem: a

má interpretação do projeto, mau posicionamento das barras de aço, cobrimento insuficiente da armadura. Vale ressaltar que o valor do cobrimento mínimo da armadura deve obedecer a ABNT, caso contrário pode facilitar o desencadeamento do processo de corrosãodas armaduras. O uso de espaçadores é indispensável nesses casos, pois garantemo perfeito posicionamento da armadura dentro da forma, se primando pela boa técnica de construção (FIGUEIREDO, 2013).

Das manifestações patológicas mais comuns em estruturas de concreto armado, a mais generalizada é a corrosão das armaduras que tem, como consequência, uma diminuição da seção de armadura, a fissuração do concreto em direção paralela a esta e a perda de aderência entre o concreto e a armadura.

Os principais sintomas de deterioração de uma peça de concreto armado devido a corrosão da armadura são as fissuras. Essas fissuras são causadas porque o produto da corrosão provoca aumento de 3 a 10 vezes superiores ao volume original do aço da armadura. Os sintomas das fissuras são visíveis e podem ser facilmente constatados por inspeções periódicas à edificação.

As causas que provocam a iniciação da corrosão da armadura são principalmente pela carbonatação do concreto epela ação dos íons cloreto.Essa iniciação da corrosão é caracterizada pelo transporte, para o interior da peça de concreto, de agentes agressivos capazes de desencadear a corrosão, em especial o gás carbônico, responsável pela carbonatação do concreto, e os íons cloretos, que migram para dentro da peça juntamente com a água e o oxigênio. Assim, segundo descrição de Figueiredo(2013):

“O processo de corrosão do aço no concreto envolve uma fase inicial, na qual os agentes agressivos alteram as condições do concreto no entorno da barra, despassivando a armadura, seguindo-se da formação de uma célula de corrosão, responsável pela propagação da corrosão (FIGUEIREDO, 2013).”

Para que de fato haja o processo da corrosão é preciso da presença de três fatores: presença de oxigênio e umidade, e o estabelecimento de uma célula eletroquímica. Formado o efeito pilha, a corrosão terá início pela corrente elétrica que se dirige do ânodo para o cátodo, através da solução aquosa e do cátodo para o ânodo por meio da ddp (diferença de potencial). A Figura 2mostra como acontece o processo de corrosão do aço.

Figura 2-Processo de corrosão da armadura.

O concreto produzido com cimento Portland comum é um material bastante alcalino. Logo após a sua produção, apresenta um pH em torno de 12,5, situação que não favorece o desencadeamento de reações de corrosão nas armaduras. Nessas condições, diz-se que as armaduras encontram-se passivadas. Porém da insuficiência do recobrimento da armadura poderá resultar na despassivação da armadura,uma vez que após ser adicionado ao cimento a água de amassamento, reações químicas iniciarão a hidratação do mesmo. Como o cimento hidratado possui um pH de aproximadamente 12,5, este pH protege o aço contra a corrosão. Porém ao longo do tempo, o hidróxido de cálcio do concreto reage com o gás carbônico da atmosfera, reduzindo para 9 o pH da massa do concreto, tornando possível a corrosão da armadura. Com a penetração de ar nos poros do concreto, através de fissuras ou nos espaços oriundos da lixiviação decal hidratada, ocorre contato do

CO2do ar, Figura 3, com Ca(OH)2e Mg(OH)2. Em meio úmido, ocorrem reações químicas que darão origem a carbonato de cálcio -CaCO3e a carbonato de magnésio -

MgCO3. A transformação dos hidróxidos em carbonatos recebe o nome de carbonatação.

Figura3-Representação esquemática do processo de carbonatação.

O tempo em que a carbonatação do concreto leva para atingir a profundidade onde se encontra o aço depende da espessura do recobrimento do concreto e de sua permeabilidade. Esta permeabilidade do concreto está associada à resistência mecânica do concreto, que depende do fator água /cimento e de seu grau de compactação. Dobrando-se a espessura do recobrimento, multiplica-se por quatro o período de tempo que a carbonatação levará para atingir a armadura. Em oposição está o crescimento do fator água/cimento que provoca uma elevação exponencial na velocidade de carbonatação do concreto.

Os íons cloretos podem chegar até o concreto através de diversas formas, como uso de aceleradores de pega que contêm CaCl2, impurezas na água de amassamento e nos agregados. Basicamente os parâmetros que influenciam a penetração de cloretos são os mesmos que influenciam a penetração do CO2. Sabe-se que o tipo de cimento utilizado também influencia na concentração de ions cloretostendo aqueles com teores mais elevados de C3A desempenho superior aos cimentos com baixos teores de C3A. A relação água/cimento, adensamento e cura do concreto são outros fatores significativos que influenciam na qualidade do concreto e têm relação direta com a penetração de cloretos. Além destes, as fissuras no concreto igualmentefavorecem apenetração dos cloretos, sendo que velocidade depende da abertura das fissuras e da qualidade do concreto produzido.

Nessa ordem de ideias, não menos importante é o cuidado que deve-se ter com a qualidade da água de amassamento do concreto, devido à presença de cloretos. Esses cloretos além de serem integrantes dos aceleradores de endurecimento do cimento baseados em cloreto de cálcio, podem estar presentes na água de amassamento e também eventualmente, nos agregados. Dada à importância do assunto, a NBR 6118:2014limita o teor de cloretos presentes na água de amassamento do concreto a 500mg/l por saber-se que são prejudiciais a estabilidade química das armaduras. Em concreto armado, sempre que for necessário usar cloretos é recomendável diminuir o fator água /cimento e aumentar a espessura do recobrimento da armadura.

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