estudo de patologias e suas causas nas estruturas de concreto armado de obras de edificações

174 Pages·2015·3.7 MB·Portuguese

by  Eduardo Buys

Universidade Federal do Rio de Janeiro

ESTUDO DE PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS

ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO DE
OBRAS DE EDIFICAÇÕES

Eduardo Albuquerque Buys Gonçalves

2015
ESTUDO DE PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO DE
OBRAS DE EDIFICAÇÕES

Eduardo Albuquerque Buys Gonçalves

Projeto de Graduação apresentado ao Curso
de Engenharia Civil da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro,
como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de Engenheiro.
Orientador: Jorge dos Santos

Rio de Janeiro

AGOSTO DE 2015
ESTUDO DAS PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO DE OBRAS DE EDIFICAÇÕES

Eduardo Albuquerque Buys Gonçalves

PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.
Examinado por:

__________________________________________
Prof. Jorge dos Santos, D.Sc (Orientador)

__________________________________________
Prof. Ana Catarina Evangelista, D.Sc.

__________________________________________
Prof. Wilson Wanderley da Silva

__________________________________________
Prof. Isabeth da Silva Mello, M. Sc.

iii
GONÇALVES, Eduardo Albuquerque Buys

Estudo das patologias e suas causas nas estruturas de
concreto armado de obras de edificações / Eduardo

Albuquerque Buys Gonçalves – Rio de Janeiro: UFRJ/

ESCOLA POLITÉCNICA, 2015.

XVII, 156 p.: il; 29,7 cm.

Orientador: Jorge dos Santos

Projeto de Graduação - UFRJ/ POLI/ Engenharia Civil,
2015.
Referências Bibliográficas: p. 150.
1. Introdução. 2. Conceituação. 3. Patologias. 4.
Diagnósticos. 5. Recuperação. 6. Estudos de caso. 7.

Conclusão. I. SANTOS, Jorge dos. II. Universidade

Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Curso de Engenharia
Civil. III. Engenheiro.

iv
Agradecimentos
Agradeço primeiramente aos meus pais, Eduardo e Fátima, por todo o apoio
concedido durante toda a vida, e nessa longa trajetória na faculdade não foi diferente.
Grato por todo o esforço, paciência e dedicação despendidos. Vocês me deram a base
para que tudo isso fosse possível. Essa vitória também é vitória de vocês. Obrigado por
tudo.
Aos meus irmãos Alexandre e Juliana, que além de irmãos também são meus
padrinhos, e possuem parcela importante na minha criação. Mesmo depois de casados,
nunca se fizeram ausentes, e formaram famílias lindas nos dando preciosidades como
Pedro, Breno, Carolina e Maria Flor.
À minha irmã Aymés, que espero que se torne uma Engenheira em breve. Espero
estar presente sempre para poder te dar o apoio necessário, de modo que os seus sonhos
se realizem também.
Aos amigos da graduação que entraram comigo, e àqueles que conheci ao longo
dessa jornada. Muitos momentos que ficarão guardados para sempre.
Aos amigos de infância, aos amigos do colégio, e aos amigos que a vida me
apresentou. Sem vocês a trajetória seria mais difícil.
Ao professor e orientador deste trabalho Jorge Santos, pela paciência e atenção
prestados.
À professora Elaine Vasquez, pelo trabalho e pela dedicação aos alunos da Civil,
sempre orientando e nos ajudando de forma muito gentil quando foi solicitada.
A todos os professores da Escola Politécnica que contribuíram de alguma forma
para a minha formação.

v
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte
dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.

ESTUDO DAS PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS ESTRUTURAS DE
CONCRETO ARMADO DE OBRAS DE EDIFICAÇÕES

Eduardo Albuquerque Buys Gonçalves

AGOSTO/2015

Orientador: Jorge dos Santos
Curso: Engenharia Civil
Sendo as estruturas de concreto armado o método construtivo mais utilizado no Brasil,
tem-se um vasto número de edificações brasileiras que apresentam patologias. Estas
podem ocorrer nas diversas etapas construtivas numa obra, e se faz necessário um estudo
das causas anteriores mais recorrentes, de modo a evitar que os mesmos problemas
venham a acontecer no futuro. As manifestações patológicas trazem transtornos não só
para o cliente, mas também para o construtor, pois os custos de uma eventual intervenção
posterior a uma entrega de obra são maiores se comparados aos custos de uma execução
bem-feita. Este trabalho traz alguns dos principais meios de investigação, inspeção e
ensaios de modo a agregar informações para o diagnóstico das patologias mais frequentes
observadas na construção de obras multiresidenciais. É feito um levantamento dos tipos
de patologias, da identificação das causas, das técnicas utilizadas para correção de
problemas e os materiais recomendados para o emprego nos reparos. É apresentado
alguns estudos de caso reais, com registros fotográficos dos problemas encontrados, onde
são expostas as causas das anomalias, e são comentadas as providências que foram
tomadas a fim de solucionar as patologias.
Palavras-chave: patologia, estrutura, concreto armado
vi
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI / UFRJ as a partial fulfilment of
the requirements for the degree of Civil Engineer.

STUDY OF PATHOLOGIES AND ITS CAUSES IN STRUCTURES OF CONCRETE
BUILDING WORKS

Eduardo Albuquerque Buys Gonçalves

AUGUST/2015
Advisor: Jorge dos Santos
Course: Civil Engineering
As the reinforced concrete structures the most widely used construction method in Brazil,
has a large number of Brazilian buildings that present pathologies. These may occur at
various steps in a constructive work, and a study of the applicants previous causes is
necessary in order to prevent the same problems may arise in the future. The pathological
manifestations bear disorders not only for the customer but also for the builder, as the
costs of any further intervention to a work of delivery are higher compared to the costs of
a well-made execution. This paper presents some of the main means of investigation,
inspection and testing in order to add information for the diagnosis of the most common
conditions seen in the building multiresidenciais works. It is made a survey of the types
of pathologies, identifying the causes of the techniques used to correct problems and
materials recommended for use in repairs. It presented some real case studies, with
photographic records of problems encountered, where the causes of malfunctions are
exposed, and are discussed the steps that have been taken to solve the pathologies.
Keywords: pathology, structure, reinforced concrete

vii
Sumário
1. Introdução ............................................................................................................... 1
1.1 Importância do tema ............................................................................................ 1
1.2 Justificativa da escolha do tema ........................................................................... 1
1.3 Objetivos ............................................................................................................. 2
1.4 Metodologia ........................................................................................................ 2
1.5 Estrutura do trabalho ........................................................................................... 3
2. Estruturas de Concreto Armado ............................................................................ 4
2.1 Conceituação ....................................................................................................... 4
2.2 Uso do concreto armado no Brasil ....................................................................... 5
2.3 Normas técnicas .................................................................................................. 6
2.4 Componentes do concreto armado ....................................................................... 7
2.4.1 Cimento ........................................................................................................ 8
2.4.2 Agregados .................................................................................................. 11
2.4.3 Água ........................................................................................................... 12
2.4.4 Aditivos ...................................................................................................... 13
2.4.5 Aço............................................................................................................. 15
2.5 Vantagens e desvantagens do uso do concreto armado ....................................... 16
3. Patologias em Estruturas de Concreto Armado .................................................. 17
3.1 A patologia inserida no contexto da Construção Civil ........................................ 17
3.2 Definição de patologia e outros conceitos .......................................................... 18
3.2.1 Patologia .................................................................................................... 18
3.2.2 Vida útil ..................................................................................................... 18
3.2.3 Durabilidade ............................................................................................... 22
3.2.4 Desempenho de uma edificação .................................................................. 24
3.3 Procedimentos para análise de vida útil ............................................................. 26
3.4 Requisitos e critérios de desempenho e qualidade .............................................. 27
3.5 As patologias relacionadas aos custos da construção .......................................... 29
3.6 Fatores e mecanismos de degradação ................................................................. 32
3.7 Causas e origens das patologias ......................................................................... 34
3.7.1 Falhas no projeto ........................................................................................ 35
3.7.2 Materiais inadequados ................................................................................ 36
3.7.3 Erros na execução ....................................................................................... 37
3.7.4 Utilização indevida e manutenção ausente .................................................. 40
3.6.5 Considerações finais sobre as origens das patologias .................................. 41
3.8 Tipos de patologias mais comuns ...................................................................... 43
3.8.1 Fissuras ...................................................................................................... 43
3.8.2 Corrosão das armaduras .............................................................................. 52
3.8.3 Desagregação do Concreto e Eflorescência ................................................. 54
4. Diagnósticos de Patologias em Estruturas de Concreto Armado ........................ 55
4.1 As etapas do diagnóstico ................................................................................... 56
4.2 Realização da inspeção preliminar e inspeção detalhada .................................... 58
4.2.1 Inspeção Preliminar .................................................................................... 61
4.2.2 Inspeção Detalhada ..................................................................................... 68
4.3 Métodos de Ensaios ........................................................................................... 72
4.3.1 Determinação da resistência à compressão do concreto ............................... 72
4.3.2 Determinação da resistência à tração do concreto........................................ 78
4.3.3 Verificação da profundidade de carbonatação ............................................. 80
4.3.4 – Determinação da resistividade elétrica ..................................................... 83
4.3.5 –Verificação da homogeneidade do concreto por ultrassom ........................ 84
4.3.6 Determinação de cloretos ............................................................................ 87
4.3.7 Porosidade .................................................................................................. 88
4.3.8 Determinação da posição e profundidade da armadura ................................ 88
4.3.9 Potencial de corrosão .................................................................................. 89
4.3.10 Taxa de corrosão....................................................................................... 90
4.3.11 Prova de carga .......................................................................................... 90
4.3.12 Método da maturidade .............................................................................. 92
4.3.13 Outros métodos ......................................................................................... 93
4.4 Classificação das fissuras quanto à atividade ..................................................... 93
5. Recuperação de patologias em edificações ........................................................... 94
5.1 Recuperação superficial do concreto .................................................................. 95
5.1.1 Polimento ................................................................................................... 96
5.1.2 Lavagem ..................................................................................................... 97
5.1.3 Saturação .................................................................................................. 102
5.1.4 Corte ........................................................................................................ 102
5.2 Recuperação de danos profundos no concreto .................................................. 104
5.2.1 Reparo com graute .................................................................................... 105
5.2.2 Reparo com concreto convencional ........................................................... 106
5.2.3 Reparo com concreto projetado ................................................................. 108
5.2.4 Reparo com argamassa ............................................................................. 110
5.3 Tratamento das armaduras ............................................................................... 113
5.3.1 Armaduras corroídas ................................................................................. 113
5.3.2 Reforço das armaduras.............................................................................. 115
5.4 Emendas das ferragens .................................................................................... 117
5.4.1 Emenda por transpasse.............................................................................. 117
5.4.2 Emendas com luvas .................................................................................. 118
5.4.3 Emendas com solda .................................................................................. 118
5.5 Adição de chapas e perfis metálicos ................................................................ 119
5.6 Reforço de pilares por meio de encamisamento com concreto de alto desempenho
(CAD) ................................................................................................................... 122
5.7 Reforço de pilares com polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC) .... 123