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Análise de Fissuras em Estruturas de Concreto Armado: Causas, Tipos e Soluções, Teses (TCC) de Engenharia Civil

patologias nas construções trincas e fissuras

Tipologia: Teses (TCC)

2020

Compartilhado em 29/09/2020

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Monografia
"PATOLOGIAS NAS CONSTRUÇÕES:
TRINCAS E FISSURAS EM EDIFÍCIOS"
Autor: Natália Maria Teixeira Braga
Orientador: Prof. Adriano de Paula e Silva
Janeiro/2010
Universidade Federal de Minas Gerais
Escola de Engenharia
Departamento de Engenharia de Materiais e Construção
Curso de Especialização em Construção Civil
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Monografia

"PATOLOGIAS NAS CONSTRUÇÕES:

TRINCAS E FISSURAS EM EDIFÍCIOS"

Autor: Natália Maria Teixeira Braga

Orientador: Prof. Adriano de Paula e Silva

Janeiro/

Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Engenharia de Materiais e Construção^ Escola de Engenharia Curso de Especialização em Construção Civil

NATÁLIA MARIA TEIXERIA BRAGA

" PATOLOGIAS NAS CONSTRUÇÕES:

TRINCAS E FISSURAS EM EDIFÍCIOS "

Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Construção Civil

da Escola de Engenharia UFMG

Ênfase: Gestão e Avaliações nas construções

Orientador: Prof. Adriano de Paula e Silva

Belo Horizonte

Escola de Engenharia da UFMG

SUMÁRIO

3.6.1. Mecanismos de formação e configurações de fissuras provocadas por retração

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 – Fissura em argamassa de revestimento.............................................. 16 Figura 2.2 – Formação de fissura diagonal............................................................. 17

Figura 2.3 – Formação de fissura escalonada......................................................... 17 Figura 2.4 – Combinação de fissuras...................................................................... 17 Figura 2.5 – Trincas................................................................................................. 18 Figura 2.6 - Rachaduras......................................................................................... 18 Figura 3.1 - Mecanismo de formação das fissuras.................................................. 20 Figura 3.2 - Fissuras causadas por movimentações térmicas................................. 22 Figura 3.3 - Propagação das tensões numa laje de cobertura com bordos vinculados devido a efeitos térmicos ......................................................................

Figura 3.4 - Movimentações que ocorrem numa laje de cobertura, sob ação da elevação da temperatura ........................................................................................

Figura 3.5 - Trinca típica presente no topo da parede paralela ao comprimento da laje..........................................................................................................................

Figura 3.6 – Trinca típica presente no topo da parede paralela à largura da laje...........................................................................................................................

Figura 3.7 – Trincas no entorno de caixilhos/peitoris............................................... 24 Figura 3.8 – Fissuras no entorno de janelas............................................................ 24 Figura 3.9 – Parede com fissuras inclinadas, em forma de escama, evidenciando a dilatação térmica da laje de cobertura..................................................................

Figura 3.10 – Fissura com abertura regular no topo da parede, resultante do abaulamento e da dilatação plana da laje da cobertura

Figura 3.11 – Trincas de cisalhamento provocadas por expansão térmica da laje de cobertura............................................................................................................

Figura 3.12 – Fissuras provocadas por movimentações térmicas em forro constituído por laje mista.........................................................................................

Figura 3.13 – Destacamento entre a alvenaria e estrutura, provocado por movimentações térmicas diferenciadas..................................................................

Figura 3.14 – Trincas de cisalhamento nas alvenarias, provocadas por movimentação térmica da estrutura.........................................................................

Figura 3.15 – Trincas verticais causadas por movimentações térmicas................. 27 Figura 3.16 – Trincas inclinadas no topo da parede (em ambas as extremidades) e o destacamento da platibanda causados por movimentações térmicas...................................................................................................................

Figura 3.17 - Fissuras regularmente espaçadas em piso externo, devidas a movimentações térmicas do piso............................................................................

Figura 3.18 – Destacamento do revestimento do piso, sob ação de sua dilatação térmica ou da contração térmica da estrutura..........................................................

Figura 3.19 – Movimentações reversíveis a irreversíveis para um concreto, devidas à variação do seu teor de umidade............................................................

Figura 3.20 – Trincas horizontais na alvenaria provenientes da expansão dos tijolos.......................................................................................................................

Figura 3.21 – Trincas nas peças estruturais............................................................ 32 Figura 3.22 – Expansão dos tijolos por absorção de umidade provoca o fissuramento vertical da alvenaria...........................................................................

Figura 3.23 – Trinca vertical no terço médio da parede........................................... 33 Figura 3.24 – Trinca horizontal na base da alvenaria por efeito da umidade do solo..........................................................................................................................

Figura 3.25 – Destacamento da argamassa no topo do muro................................. 34 Figura 3.26 – O fluxo de água interceptado no peitoril da janela............................. 35 Figura 3.27 – Fissuração de placas de gesso em forro rigidamente encunhado nas paredes.............................................................................................................

Figura 3.28 – Viga isostática submetida à flexão..................................................... 37 Figura 3.29 – Fissuração típica em viga subarmada solcitada à flexão................... 38 Figura 3.30 – Fissura de cisalhamento em viga solicitada à flexão......................... 38 Figura 3.31 – Fissuras de flexão em viga de concreto armado descimbrada e carregada precocemente.........................................................................................

Figura 3.32 – Ramificação das fissuras na base da viga, devida à presença das armaduras de tração...............................................................................................

Figura 3.33 – Fissuras de cisalhamento em viga alta, prevista no projeto como “parede de vedação”...............................................................................................

Figura 3.34 – Fissuras provocadas por torção......................................................... 41 Figura 3.35 – Fissuramento típico de lajes simplesmente apoiadas........................ 41 Figura 3.36 – Trincas na face superior da laje devidas à ausência de armadura negativa..................................................................................................................

Figura 3.37 – Trincas inclinadas devidas à torção da laje....................................... 42 Figura 3.38 – Fissuras verticais no pilar indicando insuficiência de estribos........... 43 Figura 3.39 – Trincas horizontais a meia altura de painel pré-moldado de concreto armado, submetido à flexocompressão....................................................

corpo da obra.......................................................................................................... Figura 3.59 – Recalques diferenciados entre os pilares: surgem trincas inclinadas na direção do pilar que sofreu maior recalque.........................................................

Figura 3.60 – Trinca provocada por recalque advindo da contração do solo, devida à retirada de água por vegetação próxima...................................................

Figura 3.61 – Trincas causadas por retração de secagem...................................... 56 Figura 3.62 - Retração do concreto em função do consumo de cimento e da relação água/cimento...............................................................................................

Figura 3.63 – Retração de concretos em função da umidade relativa do ar............ 56 Figura 3.64 – Fissuras horizontais nos pilares, devidas à retração do concreto das vigas superiores................................................................................................

Figura 3.65 – Fissuras de retração em viga de concreto armado, causadas pela elevadíssima relação água/cimento do concreto......................................................

Figura 3.66 – Destacamento provocado pelo encunhamento precoce da alvenaria..................................................................................................................

Figura 3.67 – Fissura de retração na alvenaria, em seção enfraquecida pela presença de tubulação.............................................................................................

Figura 3.68 – Fissuração generalizada causada pela retração dos componentes da alvenaria e pelo grande número de janelas na parede.......................................

Fissura 3.69 – Fissura de retração em parede monolítica de concreto, na seção enfraquecida pela presença do vão da janela.........................................................

Figura 3.70 – Fissura em parede monolítica relativamente extensa, provocada pela retração do concreto........................................................................................

Figura 3.71 – Destacamento na região de contato parede monolítica de concreto/laje de fundação, com penetração de umidade para o interior da edificação.................................................................................................................

Figura 3.72 – Fissuras de retração no revestimento em argamassa....................... 62 Figura 3.73– Fissuras horizontais no revestimento provocadas pela expansão da argamassa de assentamento...................................................................................

Figura 3.74 – Fissuras horizontais nas juntas de argamassas causadas por reações químicas.....................................................................................................

Figura 3.75 – Pequeno buraco (“pite”) no revestimento em argamassa, resultante de hidratação retardada de óxidos livres presentes no cal....................

Figura 3.76 – Fissuras na argamassa de revestimento provenientes do ataque de sulfatos.....................................................................................................................

Figura 3.77 – Fissuras e lascamentos em viga de concreto armado....................... 65

Figura 3.78 – Juntas na estrutura para evitar-se a ocorrência da danos por recalques diferenciados das fundações...................................................................

Figura 3.79 – Montagem recomendada para as paredes de vedação..................... 67 Figura 3.80 – Juntas dessolidarização entre a parede e a estrutura, com o emprego de material deformável..............................................................................

Figura 3.81 – Acabamento de juntas com selante flexível....................................... 68 Figura 3.82 – Frisamento de juntas em alvenarias aparentes de fachadas............. 69 Figura 3.83 – Junta deslizante entre laje de cobertura e alvenaria estrutural.......... 70 Figura 3.84 – Juntas de dessolidarização entre o piso cerâmico e parede.............. 71 Figura 3.85 – Camada de separação entre o piso cerâmico e laje de concreto armado.....................................................................................................................

Figura 3.86 – Juntas de movimentação em piso cerâmico...................................... 73 Figura 3.87 – Junta de movimentação entre a estrutura e caixilharia, com gancho chatos de metal........................................................................................................

Figura 3.88 – Instalação de tubos plásticos para injeção de resina nas fissuras, em viga alta de concreto armado.............................................................................

Figura 3.89 – Reforço de pilar com concreto e armaduras suplementares............. 81 Figura 3.90 – Recuperação de destacamento pilar/parede com tela de estuque.... 81 Figura 3.91 - Remoção do revestimento.................................................................. 82 Figura 3.92 - Regularização do substrato................................................................ 82 Figura 3.93 – Aplicação da fita plástica................................................................... 82 Figura 3.94 – Aplicação do véu............................................................................... 82 Figura 3.95 – Recuperação de fissura em alvenaria com o emprego de bandagem de dessolidarização parede/revestimento..............................................

Figura 3.96 – Desvinculação entre a parede fissurada e o componente superior... 84 Figura 3.97 – Reforço de alvenaria portante com tirante de aço............................. 84 Figura 4.1 – Abertura das fissuras........................................................................... 86 Figura 4.2 - Preenchimento das fissuras com argamassa aditivada....................... 86 Figura 4.3 – Trinca em laje de concreto................................................................... 87 Figura 4.4 - Fissura na face inferior da viga............................................................. 87 Figura 4.5 – Fissuras em pilares.............................................................................. 88 Figura 4.6 – Trinca alvenaria/viga........................................................................... 88 Figura 4.7 - Trinca horizontal na mureta da cobertura............................................ 89 Figura 4.8 - Trincas na face inferior da janela........................................................ 89 Figura 4.9 – Trinca vertical na fachada.................................................................... 90 Figura 4.10 -Trinca entre alvenaria/pilar.................................................................. 91

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1: Estimativa da temperatura superficial de lajes e paredes expostas à radiação (em °F)..................................................................................................... 21 Tabela 3.2 - Coeficiente de absorção solar............................................................ 21 Tabela 3. 3 – Possibilidade de corrosão das armaduras....................................... 37 Tabela 3.4: Distâncias máximas entre juntas de movimentação em pisos cerâmicos – IPT......................................................................................................................... 72

RESUMO

O presente trabalho apresentará um estudo sobre uma das pricnipais patologias das edificações: as trincas.

Será explicado os principais motivos de sua ocorrência, com as características típicas de sua formação, como diagnosticá-las, previni-las e recuperá-las.

Apresentaremos também estudos de caso, abordando os mecanismos de formação das fissuras e os modos de reparação.

2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS

2.1 Patologias

Segundo HELENE (1992) "a patologia pode ser entendida como a parte da engenharia que estuda os sintomas, os mecanismos, as causas e origens dos defeitos das construções civis, ou seja, é o estudo das partes que compõem o diagnóstico do problema".

A patologia das construções está intimamente ligada à qualidade e embora esta última tenha avançado muito e continue progredindo cada vez mais, os casos patológicos não diminuíram na mesma proporção, embora seja verdade que a diminuição seja razoável. Realmente, as lesões ou enfermidades nas estruturas são fenômenos tão velhos como os próprios edifícios.

CÁNOVAS (1988) diz que "a patologia na execução pode ser conseqüência da patologia de projeto, havendo uma estreita relação entre elas; isso não quer dizer que a patologia de projeto sendo nula, a de execução também o será. Nem sempre com projetos de qualidade desaparecerão os erros de execução. Estes sempre existirão, embora seja verdade que podem ser reduzidos ao mínimo caso a execução seja realizada seguindo um bom projeto e com uma fiscalização intensa".

2.1. Fissuras

Apresentam-se como aberturas finas e compridas, mas de pouca profundidade. Normalmente são superficiais atingindo a massa corrida ou a pintura. Apresentam aberturas até 0,5mm.

Figura 2.1 – Fissura em argamassa de revestimento

As fissuras podem se apresentar nas direções horizontal, vertical, diagonal, ou em uma combinação destas. Quando verticais ou diagonais, elas podem ser retas, atravessando unidades e juntas, ou podem ter aspecto escalonado, passando apenas pelas juntas. A forma da fissura é influenciada por vários fatores, incluindo a rigidez relativa das juntas com relação às unidades, a presença de aberturas ou outros pontos de fragilidade, as restrições da parede e a causa da fissura.

Figura 2.2 – Formação de fissura diagonal

Figura 2.3 – Formação de fissura escalonada

Figura 2.4 – Combinação de fissuras

2.4. Terapia

À terapia cabe estudar a correção e a solução desses problemas patológicos (HELENE, 1992). Para obter êxito nas medidas terapêuticas, é necessário que o estudo precedente, o diagnóstico da questão, tenha sido bem conduzido.

As medidas terapêuticas de correção dos problemas tanto podem incluir pequenos reparos localizados, quanto uma recuperação generalizada da estrutura ou reforços de fundações, pilares, vigas e lajes. É sempre recomendável que, após qualquer uma das intervenções citadas, sejam tomadas medidas de proteção da estrutura, com implantação de um programa de manutenção periódica.

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. Fissuras causadas por movimentações térmicas

Os elementos e componentes de uma construção estão sujeitos a variações de temperaturas sazonais e diárias que geram uma variação dimensional dos materiais de construção - dilatação ou contração – tensões que poderão causar o aparecimento de fissuras. A intensidade destas tensões depende das propriedades físicas dos próprios materiais, da variação da temperatura e do grau de restrição imposto pelos vínculos entre os elementos.

Figura 3.1 - Mecanismo de formação das fissuras

Além disso, as fissuras podem surgir também por movimentações térmicas diferenciadas entre componentes de um elemento, entre elementos de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo material. Tais movimentações ocorrem em função da junção de materiais com diferentes coeficientes de dilatação térmica, sujeitos à mesma variação de temperatura; elementos com diferentes solicitações térmicas naturais e gradiente de temperaturas ao longo de um mesmo componente.

É importante considerar a rapidez com que as movimentações térmicas diferenciadas ocorrem. Caso seja gradual e lenta, materiais menos solicitados podem absorver variações mais intensas do que um material a ele justaposto. Ciclos alternados de