Patologia e Terapia de Estruturas de Concreto Armado, Esquemas de Patologia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

PATOLOGIA E TERAPIA

DAS ESTRUTURAS

UMA VISÃO GLOBAL

PROF. ÉLVIO MOSCI PIANCASTELLI

ESCOLA DE ENGENHARIA

Uma Visão Global Prof. Élvio Mosci Piancastelli

• 1. INTRODUÇÃO SUMÁRIO
• 2. PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO
• 3. TERAPIA - PROCEDIMENTOS - UMA VISÃO GLOBAL
  • 3.1. O PROBLEMA PATOLÓGICO - MANIFESTAÇÃO
  • 3.2. A VISTORIA DO LOCAL - INSPEÇÃO..............................
  • 3.3. ANAMNESE - INFORMAÇÕES ORAIS E FORMALIZADAS
  • 3.4. EXAMES COMPLEMENTARES
    • 3.4.1. Exames Em Laboratório
    • 3.4.2. Exames In Loco
      • 3.4.2.1. Não Destrutivos
      • 3.4.2.2. Destrutivos.....................................................................
  • 3.5. PESQUISA
  • 3.6. O DIAGNÓSTICO
  • 3.7. PROGNÓSTICO E ALTERNATIVAS DE INTERVENÇÃO
  • 3.8. DEFINIÇÃO DA CONDUTA A SER SEGUIDA
  • 3.9. AVALIAÇÃO DA INTERVENÇÃO E REGISTRO DO CASO
• 4. BIBLIOGRAFIA

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2. PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO

O concreto armado, sendo um material não inerte , está sujeito a alterações , ao longo do tempo, em função de interações entre seus elementos constitutivos ( cimento, areia, brita, água e aço ), entre esses e materiais que lhe são adicionados ( aditivos ), e com agentes externos ( ácidos, bases, sais, gases, vapores, micro- organismos e outros ).

Figura 2.1 - Interações no Concreto

Muitas vezes, dessas interações resultam anomalias que podem comprometer o desempenho da estrutura , provocar efeitos estéticos indesejáveis , ou causar desconforto psicológico nos usuários.

Quando o desempenho da estrutura é ameaçado ou comprometido, a anomalia caracteriza uma doença, moléstia ou enfermidade.

Portanto, saúde das estruturas pode ser entendida como a capacidade delas desempenharem as funções para as quais foram idealizadas.

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Sendo doença falta de saúde , e saúde das estruturas entendida como seu bom desempenho , pode-se, como mostra a Figura 2.2 , definir quais são as enfermidades das estruturas de concreto.

Figura 2.2 - Enfermidades do Concreto Armado

As enfermidades podem ser congênitas ( nascem com a estrutura ) ou adquiridas ao longo de sua vida, devido à ação direta de inúmeros agentes externos (incluindo usuários) ou fenômenos físicos ( choques, terremotos, incêndios, enchentes, explosões, recalques, variações de temperatura, etc ).

Para que uma enfermidade seja perfeita e completamente entendida (diagnósticada), é necessário que se conheça suas formas de manifestação (sintomas), os processos de surgimento (mecanismos), os agentes desencadeadores desses processos (causas) e em que etapa da vida da estrutura foi criada a predisposição a esses agentes (origens).

Deve-se salientar que na engenharia , ao contrário da medicina, não há o necessário rigor na aplicação desses termos técnicos, sendo, o termo patologia freqüentemente usado no lugar de enfermidade , assim como, um pelo outro, sintoma e enfermidade.

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As enfermidades do concreto armado devem ser evitadas (Profilaxia) ou então tratadas (Terapia), para que não ocorra a perda da estrutura ou de peças estruturais (morte do paciente) - Figura 2..

Figura 2.6 - Medidas Possíveis com Relação às Enfermidades

É óbvio que a medida ideal no combate às enfermidades é a profilaxia.

Entretanto, a evolução natural do conhecimento teve que percorrer primeiro os caminhos da terapia. A descoberta das enfermidades (através de seus sintomas ), de suas causas, origens, e dos mecanismo de formação exigiu primeiro o desenvolvimento de procedimentos para sua cura - a terapia.

Só a partir daí foi possível relacionar as medidas necessárias para se evitar o surgimento das enfermidades do concreto armado - as medidas profiláticas.

Nos últimos anos, as normas vêm incorporando, mais intensamente, em seus textos tais medidas - critérios de durabilidade - , que se fundamentam predominantemente nos mecanismos de deterioração do concreto (expansão e corrosão) e do aço (corrosão).

Tais critérios somados às demais recomendações para projeto e execução das estruturas constituem as principais medidas da PROFILAXIA.

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3. TERAPIA - PROCEDIMENTOS - UMA VISÃO GLOBAL

Figura 3.1 - Fluxograma de Atuação para Resolução de Problemas Patológicos - segundo Lichtenstein [4]

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3.2. A VISTORIA DO LOCAL - INSPEÇÃO

A UTILIZAÇÃO DE INSTRUMENTOS E O REGISTRO DOS DADOS

Na vistoria - contato direto com a anomalia -, o técnico, usando seus cinco sentidos e testes simples, deve procurar colher o maior número possível de informações.

Não é possivel definir um procedimento padrão de vistoria , mas, no mínimo , deve-se:

• determinar a existência da enfermidade através da observação dos sintomas;
• avaliar sua gravidade , tendo em vista a segurança do usuário, e tomar as medidas cabíveis. Nos casos críticos , escorar / evacuar a edificação;
• definir a extensão do quadro patológico, e, portanto, a extensão da vistoria ;
• definir a sequência da vistoria , ou seja, a ordem de verificação dos andares, dos cômodos, e das peças estruturais;
• levantar e registrar dados utilizando os cinco sentidos :

♦ características da anomalia; ♦ posição em relação à estrutura; ♦ extensão; ♦ forma de evolução.

• levantar e registrar dados utilizando testes e instrumentos simples :

♦ teste do grau de carbonatação (fenolftaleina); ♦ abertura de fissuras (fissurômetro); ♦ teste de percursão (martelo); ♦ teste de facilidade de destacamento (martelo de bico); ♦ teste preliminar de dureza superficial (escleometria);

• registrar, cuidada e sistematicamente, os dados colhidos, através de:

♦ descrição; ♦ croqui esquemático; ♦ fotos e filmes.

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3.3. ANAMNESE - INFORMAÇÕES ORAIS E FORMALIZADAS

Caso os dados coletados na vistoria do local não sejam suficientes para o diagnóstico do problema patológico, passa-se à fase de levantamento de subsídios para o entendimento da história do problema e , também, do edifício - a anamnese.

O vocábulo “anamnese” é de origem grega e significa “recordar”.

Corresponde ao levantamento da história evolutiva do problema desde as suas manifestações iniciais, bem como, da vida da edificação desde a fase de projeto , incluindo o quadro geral de seu desempenho ao longo do tempo, as formas de solicitação, utilização e manutenção.

As duas fontes básicas de informações são:

• Informações Orais:

♠ dos usuários; ♠ dos vizinhos; ♠ do projetista; ♠ do construtor; ♠ dos operários; ♠ da fiscalização.

Os “interrogatórios” exigem técnica, paciência, tato, e boa dose de psicologia, por serem diversos os tipos de interesse de cada pessoa com relação à obra.

• Informações Formalizadas: ♠ projeto (incluindo desenhos “as built”); ♠ memorial de cálculo; ♠ caderno de encargos; ♠ especificações de serviços; ♠ especificações de materiais; ♠ especificações de uso (pouco comum); ♠ diário de obra; ♠ ensaios de recebimento de materiais; ♠ notas fiscais de materiais e componentes; ♠ contratos de execução de serviços; ♠ cronograma físico-financeiro previsto e executado.

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3.4.2. Exames In Loco

A seguir são citados alguns dos exames executados diretamente sobre a edificação.

3.4.2.1. Não Destrutivos

♣ Esclerometria (avaliação da dureza superficial ⇒ f (^) ck); ♣ Ultrasonografia (verificação da estrutura interna e estimativa da resistência e do módulo de elasticidade); ♣ Pacometria (avaliação do cobrimento,e estimativa de bitolas); ♣ Sonometria (verificação de aderência entre materiais); ♣ Resistividade e Potencial eletroquímico (atividade e potencial de corrosão); ♣ Raios X (verificação da estrutura interna); ♣ Gamagrafia (verificação da estrutura interna); ♣ Sondagem Sônica (verificação da integridade do concreto de estruturas enterradas); ♣ Prova de Carga (verificação do comportamento e desempe- nho- menos freqüente nesta fase).

3.4.2.2. Destrutivos

♣ Extração de corpos de prova (determinação de resistências, módulo de elasticidade, etc); ♣ Ensaios de arrancamento (avaliação de aderência entre mate- riais e estimativa de resistência).

3.5. PESQUISA

Caso ainda, por qualquer motivo, não tenha sido possível fazer o diagnóstico , deve- se fazer pesquisas , sejam bibliográficas ou tecnológicas.

Nesta fase, mais que nas anteriores, é muito oportuna a busca de auxílio de profissionais de outras áreas da ciência da engenharia, ou mesmo de outras ciências.

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3.6. O DIAGNÓSTICO

O diagnóstico é, com certeza, a fase mais importante do processo. É ele que definirá o sucesso ou fracasso da terapêutica a ser adotada. Um diagnóstico equivocado implicará em intervenções que não conseguirão curar a enfermidade, e ainda dificultarão análises e estudos futuros , além do inútil gasto de dinheiro.

O diagnóstico pressupõe o entendimento de um quadro geral de fenômenos e manifestações dinâmicas - as enfermidades -, implicando no conhecimento de seus sintomas, mecanismos, causas e origens.

Os dados levantados nas fases anteriores devem ser interligados de maneira a formar uma história para o surgimento e evolução do quadro patológico. Todos os dados devem se encaixar nessa história, não podendo, pois, ser desprezado nenhum deles.

O patologista trabalha, portanto, imaginando hipóteses e verificando a sua possível veracidade, através do perfeito encaixe dos dados disponíveis. Essa forma de trabalho - a formulação e eliminação de hipóteses - orienta todas as fases iniciais do estudo.

Na realidade, nunca há a certeza , mas sim uma redução no número de dúvidas. Haverá, portanto, sempre um grau de incerteza no diagnóstico, cuja eficácia , só poderá ser confirmada pela resposta satisfatória da estrutura ao tratamento prescrito. Observe-se que, ainda assim , a incerteza poderá persistir , visto que, existem enfermidades diferentes que podem ser tratadas com o mesmo “remédio”.

Salienta-se que os dados devem ser colhidos ordenadamente , até que seja possível fazer-se o diagnóstico. A colheta desordenada e excessiva de dados pode criar dificuldades e, até mesmo, desviar o patologista do caminho certo.

Filosofia simples e sábia de trabalho, aprendida com velho e experiente médico, diz:

“No estudo das hipóteses para a formulação do diagnóstico, deve-se iniciar sempre pelas mais simples e mais freqüentes, para só depois, se for necessário, chegar-se às mais raras” [LP].

Pelo exposto, pode-se deduzir que existem casos onde se tem que atuar com base num diagnóstico provisório , que será posteriormente aferido e adequadamente corrigido.

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3.9. AVALIAÇÃO DA INTERVENÇÃO E REGISTRO DO CASO

Após a execução da intervenção, o desempenho da edificação, deve ser acompanhado para uma comparação entre resultados observados e previstos.

Dessa comparação obtém-se dados que permitem concluir pela eficácia da intervenção, ou pela necessidade de nova análise que conduza a novas medidas corretivas.

O processo de atuação sobre problemas patológicos é, portanto, cíclico.

Finalmente, o caso deve ser cuidadosamente registrado e publicado , para que possa ser mais uma fonte de informações sobre a patologia, a recuperação e o reforço de estruturas.

Independente do nível de êxito alcançado, ou mesmo de fracasso , a publicação contribui enormemente para o desenvolvimento dessa nova ramificação da Engenharia Civil.

Por tudo que foi visto, pode-se afimar que:

A Patologia, a Recuperação e o Reforço de Estruturas exige conhecimentos específicos de diversas áreas do saber.

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4. BIBLIOGRAFIA

[1] Piancastelli, E.M. - Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto Armado - Ed. Depto. Estruturas da EEUFMG - 1997 - 160p. - Apostila para Curso de Extensão.

[2] Johnson, S.M. - Deterioro, Conservacion y Reparacion de Estructuras, 1a^ ed., Editora Blume, Madrid, 1973, 334p.

[3] Cánovas, M.F. - Patologia e Terapia do Concreto Armado, 1 a^ ed., Editora Pini, São Paulo, 1988, 522p.

[4] Lichtenstein, N. B. - Patologia das Construções, EPUSP, Boletim Técnico 06/86, São Paulo, 1986, 28p.

[5] Publicação Sika S.A., Sem Título, São Paulo, 98p.

Élvio Mosci Piancastelli. Professor Adjunto do Depto. de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da UFMG. Engenheiro Consultor pela Fundação Christiano Ottoni e FUNDEP.

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