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Este documento aborda a patologia no concreto armado, enfatizando as causas, sintomas e medidas preventivas para manter a integridade estrutural. Através do estudo de manifestações patológicas, é possível identificar problemas como concreto de baixa qualidade, desagregação e corrosão de armadura. Compreender esses temas é crucial para a engenharia civil e a preservação de edificações.
O que você vai aprender
Tipologia: Notas de estudo
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Trabalho de Conclusão de Curso de graduação apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Paraíba como parte do requisito para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Prof. Dr. Paulo Germano Toscano Moura.
Aos meus pais, minha esposa e linda filha, Dedico este trabalho.
“Assim que tenho visto que não há coisa melhor do que alegrar-se o homem nas suas obras, porque essa é a sua porção; pois quem o fará voltar para ver o que será depois dele?” Eclesiastes 3:
Apesar da evolução tecnológica e normativa na indústria da construção civil nos últimos anos, às manifestações patológicas continuam a surgir em edificações de diferentes idades. As estruturas de concreto armado interagem com o ambiente a que estão inseridas e podem sofrer perda de desempenho, diminuindo, dessa forma, o tempo de vida útil para o qual foram concebidas. Vários são os fatores que podem acelerar os processos de deterioração: o uso de materiais de baixa qualidade, projetos mal concebidos e a falta do controle das etapas de execução. Entretanto, como qualquer outro material, o concreto armado necessita de cuidados e manutenção ao longo de sua vida útil. As manifestações patológicas presentes nas edificações do Campus I da Universidade Federal da Paraíba motivaram a realização deste trabalho de conclusão de curso, que foi desenvolvido com o objetivo de apresentar a importância de entender as causas e origens desses problemas, direcionando as práticas preventivas e de manutenção. O trabalho traz uma investigação patológica em diferentes edificações do Campus I, da UFPB em João Pessoa – PB, diagnosticando os problemas através de inspeção visual e sugerindo intervenções terapêuticas adequadas para cada caso.
Palavras-chave: Patologia no concreto armado, manifestações patológicas, diagnóstico, desempenho das edificações.
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Ao longo do desenvolvimento da construção civil a concepção das estruturas evoluiu sistematicamente, com processos de cálculos cada vez mais sofisticados e precisos, além da regulamentação e padronização dos materiais utilizados no processo construtivo. Mediante o avanço no uso de novos materiais, o concreto armado foi o que mais experimentou o uso de novos aditivos, se tornando o material mais aprimorado na engenharia civil. O concreto, por não ser inerte, está sujeito a alterações ao longo de sua vida útil em função de interações entre os elementos que o constituem e agentes internos e externos, à exemplo de contaminações na sua preparação, ácidos, gases e micro- organismos. Dessas interações podem surgir anomalias que podem comprometer o desempenho da estrutura. A fim de estudar as manifestações patológicas no concreto armado, foi concebida uma nova área de estudo, chamada de patologia do concreto armado.
Designa-se, genericamente por Patologia das estruturas esse novo campo da engenharia das construções que se ocupa das origens, formas de manifestação, consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas. (SOUZA E RIPPER 1998, p.14).
São diversas as causas que podem levar ao comprometimento da estrutura, podendo ser congênitas ou adquiridas na etapa de utilização, ou ainda pela ação de fenômenos físicos, entre eles, choques, incêndios, enchentes, recalques e variações de temperatura. De um modo geral, as estruturas de concreto armado apresentam falhas representativas quando o esforço solicitante for maior do que o avaliado na análise estrutural ou quando o esforço resistente está menor do que aquele para o qual a peça foi dimensionada. As estruturas de concreto não são eternas e por isso necessitam de cuidados e manutenções para alcançar a vida útil para o qual foram concebidas. A resistência e durabilidade de uma estrutura depende dos cuidados que se tenham com ela em todas as etapas construtivas e de utilização, desde a concepção do projeto, até as manutenções programadas para garantir a integridade dos elementos e materiais que a compõe (CÁNOVAS,1988).
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2.1 Objetivo Geral
Identificar e analisar as manifestações patológicas relacionadas às estruturas de concreto armado encontradas no campus I da Universidade Federal da Paraíba.
2.2 Objetivo Específico
Identificar as principais manifestações patológicas encontradas no campus ; Diagnosticar as principais patologias presentes; Propor intervenções de reparo com base nos métodos verificados na literatura.
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3.1 Patologia das construções A Patologia da construção está estreitamente associada à qualidade, embora está última tenha avançado bastante, a exemplo da NBR 6118 de 2014, os casos patológicos ainda não diminuíram na mesma proporção e significância. A área de conhecimento que estuda as patologias nas edificações parece ser recente, onde observamos um crescente número nos casos das manifestações patológicas, entretanto existem comprovações do ano 2000 A.C., no código de Hamurabi, que já abordavam o tema e assinalava regras para prevenir defeito nos edifícios (FREEMAN, 1993). Iantas (2010) afirma que a falta de planejamento aliado ao baixo controle de qualidade na execução, a mão de obra desqualificada e a utilização de materiais de baixa qualidade, somados a ausência de manutenção, tem sido as principais causas das despesas extras às edificações, consumindo os recursos financeiros em intervenções de reparo que poderiam ser evitadas ou minimizadas. A esse respeito, Souza e Ripper (1998) declaram:
Objetivamente, as causas da deterioração podem ser as mais diversas, desde o envelhecimento “natural” da estrutura até os acidentes, e até mesmo a irresponsabilidade de alguns profissionais que optam pela utilização de materiais fora das especificações, na maioria das vezes por alegadas razões econômicas. (p.13).
Uma das grandes preocupações com o aparecimento das manifestações patológicas é a de que, boa parte dos danos possui caráter evolutivo, podendo levar a estrutura a uma situação de perigo num curto prazo (CÁNOVAS, 1988). Helene (1992) afirma que quanto mais rápido as correções forem realizadas, mais efetivas, duráveis, fáceis de executar e baratas serão. Segundo a Lei da Evolução dos Custos (ver gráfico 1), também conhecida por regra de Sitter (1984 apud HELENE, 1992), os custos de intervenção crescem exponencialmente quanto mais tarde for essa intervenção e pode ser assimilado ao gráfico de uma progressão geométrica de razão 5, como se observa a seguir:
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Gráfico 2 - Distribuição relativa da incidência das manifestações patológicas
Fonte: (HELENE, 1992)
Através da sintomatologia que a estrutura apresenta, é preciso analisar também as causas que produziram os defeitos ou lesões existentes (CÁNOVAS, 1988).
3.1.2 Causas e Origens
Os agentes causadores de patologias podem ser: cargas, além de agentes biológicos, variações térmicas intrínsecas e extrínsecas, agentes atmosféricos, variação de umidade, incompatibilidade de materiais, entre outros. Segundo Souza e Ripper (1998), o surgimento dos problemas patológicos indica, de maneira geral, a existência de falhas durante a execução e o controle de qualidade de uma ou mais etapas do processo de construção civil. Muitas manifestações patológicas devem-se à necessidade de cuidados que são ignorados, seja durante o planejamento, projeto, fabricação das matérias primas, execução e uso. Das etapas previamente listadas, algumas são mais contundentes quando se aborda o surgimento de patologias, podendo destacar as fases de controle de materiais, execução e uso. Uma classificação das principais causas de ocorrência de problemas patológicos, em função do tipo de falha cometida é apresentada na Tabela 01 disposta a seguir:
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Tabela 1 – Percentual das principais causas de patologias na construção civil. TIPOLOGIA PERCENTUAL (%) Causas diversas 1,6% Disposições defeituosas 2,5% Erros de concepção geral 3,5% Fenômenos químicos 4,0% Erros nas hipóteses de cálculo e ausência de estudos 8,5% Defeitos de execução 16,5% Deformações excessivas e sobrecargas 19,7% Falhas resultantes de variações dimensionais 43,7% Fonte: Adaptado pelo autor de Cánovas (1988, p. 08-09)
Ainda podem-se citar como principais agentes causadores de patologias de origem endógena na construção civil, ou seja, originadas por fatores inerentes à própria edificação, falhas decorrentes de projetos 36% a 49%, falhas de execução 19% a 30%, falhas de componentes 11% a 25% e de utilização 9% a 11% (GNIPPER; MIKALDO JR, 2007). O conhecimento das causas e origens do processo patológico é fundamental, não apenas para que se possa determinar a terapêutica adequada, mas também para assegurar que, depois de reparada, a estrutura não volte a se deteriorar (SOUZA; RIPPER, 1998). “Cabe ressaltar que a identificação da origem do problema permite também identificar, para fins judiciais, quem cometeu a falha.” (HELENE, 1992).
3.1.3 Desempenho, vida útil e durabilidade
Por muito tempo as prioridades dos projetistas eram centradas apenas na estabilidade das edificações e nos seus custos. As questões de desempenho eram desconsideradas ou deixadas em planos secundários (ONO, 2007). Entanto, esse cenário tem mudado bastante, devido às exigências da NBR 15575 (ABNT, 2013), conhecida como a norma de desempenho, que versa sobre as exigências e necessidades dos usuários, com base nas condições de habitabilidade das edificações e na sua vida útil, que está relacionada com a manutenção. Conforme Gnipper e Mikaldo Jr:
