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I
Autor: Teitinene Martins Misé Voabil
Projecto Final de Curso Patologias de Estruturas prediais existentes na cidade de Maputo –
Caracterização e Tratamento
Projecto Final de Curso Patologias de Estruturas prediais existentes na cidade de Maputo –
Caracterização e Tratamento
In http://www.eletrica.ufpr.br/piazza/materiais/ThiagoPereira2.pdf
www.ebah.com.br/vida-util-doc-a14503.html
www.redenet.edu.br/publicacoes/arquivos/20080922_100717_CIVI-023.pdf
http://www.labrestauro.ufsc.br/artigos/5.umidade%20em%20paredes.htm
www.redenet.edu.br/publicacoes/arquivos/20080922_100717_CIVI-023.pdf
http://www.labrestauro.ufsc.br/artigos/5.umidade%20em%20paredes.htm
Cargas diferentes das inicialmente projectadas durante o tempo de vida útil dos edifícios.
www.civil.ist.utl.pt/~cristina/GDBAPE/Artigos/be2004-3-19.pdf
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Autor: Teitinene Martins Misé Voabil
INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES
PATOLOGIAS DE ESTRUTURAS PREDIAIS EXISTENTES NA CIDADE DE MAPUTO – CARACTERIZAÇÃO E TRATAMENTO.
Teitinene Martins Misé Voabil
Projecto Final de Curso
Licenciatura em Engenharia Civil e de Transportes - LECT
Supervisor:
Eng.o Paulo Bassequete
Julho de 2009
PATOLOGIAS DE ESTRUTURAS PREDIAIS EXISTENTES NA CIDADE DE MAPUTO – CARACTERIZAÇÃO E TRATAMENTO.
Julho de 2009
Autor:
Teitinene Martins Misé Voabil
......................................................................
Supervisor:
Eng.o Paulo Bassequete
...................................................................
PATOLOGIAS DE ESTRUTURAS PREDIAIS EXISTENTES NA CIDADE DE MAPUTO – CARACTERIZAÇÃO E TRATAMENTO.
Teitinene Martins Misé Voabil
Dedicatória
Dedico este trabalho à titulo único aos meus pais, pois a eles se deveu a minha vida, o meu percurso estudantil e o apoio inconfundível em todos os momentos.
Agradecimentos
Para que este trabalho se tornasse realidade colaboraram algumas instituições e pessoas a quem desde já vão os meus sinceros agradecimentos.
Ao Eng. Paulo Bassequete pela supervisão deste trabalho, pela disponibilidade e pela dedicação concebida durante a realização do P.F.C..
Ao Conselho Municipal da Cidade, pelo tempo e pela disponibilização de informação prestada para a realização do presente trabalho.
Ao ISUTC no geral e aos docentes do Curso L.E.C.T. em particular.
Ao Eng. Altamira Vaz, pela disponibilidade e pelo material de concedido para a realização deste trabalho.
Ao Eng. Fernando Leite pela dedicação ao longo destes anos todos e pela sugestão do supervisor.
À minha família, minha namorada, meus amigos, meus colegas de turma e de faculdade, o meu muito obrigado.
Declaração de Honra
Eu Teitinene Martins Misé Voabil, declaro por minha honra que o presente trabalho de Licenciatura em Engenharia Civil e de Transportes é da minha autoria, tendo-se baseado na consulta bibliográfica aos livros aqui mencionados, auscultação a algumas Instituições em Maputo e visitas a locais com interesse para este trabalho, não constituindo objecto de plágio.
Resumo
Diversas são as causas que afectam a durabilidade de estruturas de betão, sendo possível citar como as principais: fissuração, corrosão da armadura, a desagregação do betão, a humidade, as eflorescências, etc. Tais manifestações patológicas são causadas pelo ambiente agressivo em que se encontram que aliadas a problemas de falta de manutenção, resultam na deterioração das estruturas prediais. Para resistir a este ambiente, os sistemas de reparos devem apresentar durabilidade adequada, resistência a temperaturas elevadas, reagir à presença de humidade e infiltração de gases e líquidos contaminados, bem como alta resistência mecânica nas primeiras idades para acelerar os serviços de manutenção. Como métodos de tratamentos para os diversos problemas patológicos identificados foram propostas no presente trabalho técnicas de tratamento de fissuras como a de injecção e selagem. Antes disto, foram propostas técnicas que de forma geral são usadas para a intervenção no tratamento de problemas patológicos como por exemplo os polimentos das superfícies de betão, as lavagens, os cortes, etc. Outras técnicas para reparos de peças de betão foram aqui abordadas, como os tratamentos com argamassas, tratamentos com betão convencional, tratamentos usando resinas epoxídicas, não se esquecendo das técnicas de recuperação e reforço de estruturas.
Índice
Dedicatória II
Agradecimentos II
Declaração de Honra II
Resumo II
Capítulo I 2
1. Introdução 2
1.1. Generalidades 2
1.2. Justificativa 2
1.3. Formulação do problema 2
1.4. Objectivo Geral 2
1.5. Objectivos específicos 2
1.6. Metodologia 2
1.6.1. Do ponto de vista dos procedimentos técnicos: 2
1.6.2. Do ponto de vista dos objectivos: 2
1.7. Resultados esperados 2
Capítulo II: 2
2. Revisão Bibliográfica 2
2.1. O Betão Armado 2
2.1.1. Generalidades 2
2.2. Patologias de Estruturas de Betão Armado 2
2.2.1. Historial 2
2.2.2. O Conceito de Patologias das Estruturas 2
2.2.3. Tipo de Patologias/ Problemas patológicos 2
2.2.3.1. Patologias do tipo estruturais 2
2.2.3.2. Patologias de revestimentos 2
2.3. Principais Causas das Patologias 2
2.3.1. Causas intrínsecas 2
2.3.2. Causas extrínsecas 2
2.4. A Inspecção Técnica 2
2.5. Diagnóstico da situação 2
2.5.1. Principais dados a serem obtidos 2
Capítulo III: 2
3. Tratamento de Patoogias 2
3.1. Recuperação 2
3.1.1.Técnicas de Tratamento de Problemas Patológicos de Carácter Estrutural 2
3.1.2. Escolha do tipo de intervenção superficial a adoptar 2
3.1.3. Tratamento de Fissuras 2
3.1.4. Reparos com argamassa 2
3.1.5. Reparos com Betão Convencional 2
3.1.6. Trabalhos de reforço – casos de recuperação 2
3.1.7. Considerações gerais sobre o reforço de elementos estruturais 2
3.1.9. Soluções de Reparação das Anomalias Provocadas pela Umidade 2
Capítulo IV: 2
4. Patologias de Estruturas Prediais Existentes na Cidade de Maputo. 2
Caso de estudo: "Edifícios da Av. Eduardo Mondlane" 2
4.1. Definição do Problema: Patologias e Método de abordagem 2
4.2. Caracterização da Zona de Estudo. 2
4.2.1. Definição da Av. Eduardo Mondlane 2
4.2.2. Historial da evolução da cidade de Maputo 2
4.2.3. Caracterização Tipológica dos edifícos da Av. Eduardo Mondlane 2
4.3. Definição e Caracterização das Principais Patologias na zona de estudo 2
4.3.1. Fissuras 2
4.3.2. Desagregações 2
4.3.3. Corrosão 2
4.3.4. Eflorescências 2
4.3.5. Manchas 2
4.4. Resultados: Análise de Patologias levantadas e Estado de Abrangência 2
4.5. Nível de segurança 2
Capítulo V: 2
5. Conclusões e Recomendações 2
5.1.Conclusões 2
5.2. Recomendações 2
Capítulo VI: 2
6. Bibliografia 2
6.1. Monografias: 2
6.2. Tese: 2
6.3. Sítios: 2
6.4. Manuais 2
Anexos 2
Índice de Tabelas
Tabela 1- Edifícios Inspeccionados. 2
Tabela 2- Problema patológicos observados no edifício 799. 2
Tabela 3- Problema patológicos observados no edifício 1616. 2
Tabela 4- Problema patológicos observados no edifício 1694. 2
Tabela 5- Problema patológicos observados no edifício 543. 2
Tabela 6- Problema patológicos observados no edifício 2915. 2
Tabela 7- Problema patológicos observados no edifício 2889. 2
Tabela 8- Problema patológicos observados no edifício 2723. 2
Tabela 9- Problema patológicos observados no edifício 2040. 2
Tabela 10- Problema patológicos observados no edifício 2049. 2
Índice de Figuras
Figura 1- Fissuração devido a acções directas. 1
Figura 2- Fissuras produzidas por deslocamento das armaduras. 1
Figura 3- Fissuras produzidas por deslocamento dos estribos. 1
Figura 4- Tipos de corrosão. 1
Figura 5- Corte do betão – profundidade de remoção 1
Figura 6- Reposição de secção original de aço por adição de novas barras 1
Figura 7- Preparação do fundo da viga. 1
Figura 8- Encaixe dos novos estribos. 1
Figura 9- Reforço da armadura longitudinal de vigas. 1
Figura 10- Reforço ao cisalhamento – aumento da armadura transversal. 1
Figura 11- Preparação da viga para reforço ao cisalhamento. 1
Figura 12- Colocação e ajuste das armaduras – reforço ao cisalhamento. 1
Figura 13- Visualização via satélite da Av. Eduardo Mondlane. 1
Figura 14- Definição dos Barros atravessados pela Av. Ed. Mondlane 1
Capítulo I
1. Introdução
1.1. Generalidades
A cidade de Maputo é constituída por um grande número de edifícios, quase na sua maioria construídos há já muitos anos atrás e tendo alguns de construção recente. Estes mesmos, apresentam inúmeros problemas patológicos na sua estrutura o que de certo modo afecta a sua funcionalidade e periga a segurança de todos utentes.
Pelo mundo fora, muitos são os esforços realizados por vários países, na tentativa de dar a conhecer os diversos problemas patológicos existentes, e como tal, muitos já apresentam uma base de dados própria para análises de diferentes casos de patologias nas suas regiões.
Tendo em conta a preocupação com a saúde dos edifícios, é importante cuida-los, seguindo deste modo as regras de engenharia que contribuem para uma maior e melhor utilização dos mesmos. Para tal o homem é o principal responsável por tudo quanto diga respeito ao projecto, construção e manutenção de qualquer tipo de obra, o que implica maior responsabilidade a todo o momento, de modo a evitar situações problemáticas que ponham em risco vidas humanas.
1.2. Justificativa
O mundo da engenharia tenta sempre criar soluções do ponto de vista de segurança, estética e saudável ao mundo em geral, resolvendo da melhor maneira possível os diversos problemas que lhes são propostos.
Assim sendo, as patologias são de certo modo mais alguns dos problemas que a engenharia se dispõe a resolver, visto que estas derivam de causas diversas, e que muitas vezes quando ignoradas, provocam danos de diversa ordem, daí a necessidade de fazer um estudo sobre o assunto para a região, tomando como ponto de referencia a cidade de Maputo, o que futuramente, pode vir a servir, primeiro, como uma base informativa e segundo como uma fonte de resolução dos vários problemas existentes e finalmente despertar a atenção as entidades de decisão sobre políticas a tomar de modo a minimizar a situação.
1.3. Formulação do problema
As patologias constituem um problema muito grave para uma estrutura, pondo em risco a sua funcionalidade, vida útil, segurança da mesma e dos utentes de uma maneira geral. Olhando para aquilo que é o estado actual dos edifícios a nossa volta, pode-se notar o crescente panorama de degradação em que eles se encontram. Este processo de degradação é acompanhado de diversos factores, que de certa forma são importantes para a identificação dos diversos problemas patológicos existentes.
Com isso, é importante saber quais as principais patologias das estruturas prediais existentes na cidade de Maputo, suas possíveis causas e que processos usar para a sua mitigação.
1.4. Objectivo Geral
Analisar patologias mais frequentes em edificações, enfocando causas, agentes, mecanismos de formação e formas de recuperação.
1.5. Objectivos específicos
Identificar por inspecções as patologias estruturais mais frequentes existentes em edifícios;
Fazer a caracterização de cada uma delas;
Propor soluções de tratamento;
Estimar a quantidade de trabalho necessário para solucionar o problema e os custos acarretados.
1.6. Metodologia
A metodologia a adoptar para a realização do trabalho consiste em:
1.6.1. Do ponto de vista dos procedimentos técnicos:
Revisão bibliográfica, de onde será abordado tudo quanto possível relacionado com o tema.
Inspecções visuais a diversos edifícios, com o objectivo de identificar os possíveis problemas patológicos existentes.
1.6.2. Do ponto de vista dos objectivos:
Levantamento e caracterização do tipo e grau de abrangência dos diversos problemas patológicos;
Análise e tratamento dos dados a recolher;
Elaboração de um relatório.
1.7. Resultados esperados
Dar a conhecer os diversos problemas patológicos estruturais existentes;
Melhoria das condições de conservação e utilização dos edifício;
Melhoria do bem-estar e da saúde pública.
Capítulo II:
2. Revisão Bibliográfica
2.1. O Betão Armado
2.1.1. Generalidades
O betão actualmente é definido como um material compreende basicamente de um meio aglomerante de cimento e água, no qual se encontram submersas partículas e fragmentos de material granular, como areia, pedregulho, pedra britada ou escória de alto-forno. Em algumas ocasiões são usados adjuvantes para obter um betão mais resistente ou com maior trabalhabilidade e durabilidade.
A existência do betão armado deve-se à sua perfeita combinação com barras ou cabos de aço com a finalidade de incrementar a resistência a esforços de tracção, no entanto, o aço e o betão trabalham em conjunto, mantendo uma perfeita união entre os materiais.
A classificação do betão é baseada na sua resistência à compressão, axial podendo ser alta, moderada ou baixa.
Algumas vantagens do betão armado podem ser apresentadas em relação ao uso de estruturas metálicas, como:
Maior resistência ao fogo e a carregamentos cíclicos,
Manutenção e deformações em menor escala,
Baixo custo.
A estrutura do betão é considerada heterogénea e complexa, dificultando o controle sobre as características do material. As proporções e propriedades dos materiais que compõem o traço do concreto são os factores que mais afectam sua resistência.
2.2. Patologias de Estruturas de Betão Armado
2.2.1. Historial
Desde os primórdios da civilização que o homem tem se preocupado com a construção de estruturas adaptadas ás suas necessidades, sejam elas habitacionais (casa e edifícios), laborais (escritórios, indústrias...), ou de infra-estruturas (pontes, cais, barragens, aquedutos, etc.). Com isto, a humanidade acumulou um grande conjunto científico ao longo dos séculos, o que permitiu o desenvolvimento da tecnologia da construção, abrangendo a concepção, o cálculo, a análise e o detalhamento das estruturas, a tecnologia de materiais e as respectivas técnicas construtivas.
O crescimento sempre acelerado da construção civil, em alguns países e épocas, provocou a necessidade de inovações que trouxeram, em si, a aceitação implícita de maiores riscos. Aceitos estes riscos, ainda que dentro de certos limites, posto que regulamentados das mais diversas formas, a progressão do desenvolvimento tecnológico aconteceu naturalmente, e, com ela o aumento do conhecimento sobre estruturas e materiais, em particular através do estudo e análise dos erros acontecidos, que têm resultado em deterioração precoce ou em acidentes.
Segundo Bauer (1994, p. 409),"em 1919 a AREA (American Railwang Engeneering Association) publicou um recopilado de 25 acidentes de construções de betão e classificou-os em:
Cálculo impróprio;
Erro de materiais;
Erro de mão - de - obra;
Carregamento prematuro ou remoção das cofragens e escoramentos antes do completo endurecimento do betão;
Insuficiência de fundações;
Incêndios;
e terminava o relatório enfatizando: "Acreditamos que somente por uma cuidadosa inspecção será possível diminuir o número de acidentes".
Com o envelhecimento das estruturas e a constatação de diferentes comportamentos de peças idênticas, desde que sujeitas a ambientes diversos, veio a consequente possibilidade de coleccionar dados concretos quanto a performance das mesmas, ao longo dos vários anos, e, além disto, com os muitos casos de insucesso acontecidos, ou, na mesma óptica, de sucesso condicionado pela necessidade de reabilitação ou reforço em um prazo surpreendentemente curto, ou a custo elevado, a Engenharia de Estruturas viu-se, em particular na virada da década de 60 para 70, confrontada com a necessidade técnica, económica e social de pesquisar outros critérios, que não apenas o de capacidade resistente, para garantir o sucesso das construções.
2.2.2. O Conceito de Patologias das Estruturas
Para Souza e Ripper (1998, p. 14) "designa-se genericamente por Patologia das Estruturas um novo campo da Engenharia das Construções que se ocupa do estudo das origens, formas de manifestação, consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas".
As patologias ou defeitos podem ser definidos como degradações inesperadas no desempenho dos edifícios devido à falta de qualidade. Muitas vezes é difícil separar as degradações causadas por falta de qualidade das degradações normais e esperadas, relacionadas com problemas de durabilidade.
Ou pode-se dizer:
Considera-se patologia, diferentemente de envelhecimento natural, qualquer fenómeno que, ocorrendo fora de um período previsível, afecte o desempenho do prédio, seja ele físico, económico ou estético.
a) Desempenho
Conforme Souza e Ripper (1998), "por desempenho entende-se o comportamento em serviço de cada produto, ao longo da vida útil, e a sua medida relativa espelhará, sempre, o resultado do trabalho desenvolvido nas etapas de projecto, construção e manutenção.
b) Vida Útil
Vida útil é um período no qual o betão deve desempenhar as funções para as quais foi projectado sem necessidade de intervenção alguma durante um tempo pré estabelecido no projecto.
2.2.3. Tipo de Patologias/ Problemas patológicos
No que concerne ao tipo de patologias/ problemas patológicos, existem várias formas de os classificar, mas a mais corrente considera dois tipos de patologias:
Patologias estruturais e
Patologias de revestimentos.
As principais patologias estruturais são as seguintes:
Fissuração
Degradação do betão
Carbonatação do betão
Corrosão das armaduras
Perda de aderência
As principais patologias de revestimentos são:
Destacamento ou descolamento
Fissuras
Eflorescência
Infiltração de água (humidade)
Bolor
2.2.3.1. Patologias do tipo estruturais
2.2.3.1.1. Fissuração
A fissura é uma fractura no betão que pode se estender parcial ou completamente através do elemento; exceptuados alguns casos particulares, a fissuração, isoladamente, não indica perda de resistência ou de durabilidade: nos elementos de betão armado convencional, a fissuração pode ser inevitável, em virtude de tensões de tracção provocadas pela flexão, força cortante, torção e restrições à movimentação.
É interessante observar que, no entanto, a caracterização da fissuração como deficiência estrutural dependerá sempre da origem, intensidade e magnitude da situação existente, posto que o betão, por ser material com baixa resistência à tracção, fissurará por natureza, sempre que as tensões tractivas, que podem ser instaladas pelos mais diversos motivos, superarem a sua resistência última à tracção.
a). Classificação
As fissuras são classificadas de acordo com o desenvolvimento e/ou abertura, podendo ser:
Fissura activa, ou viva, quando a causa responsável por sua geração ainda actua sobre a estrutura;
Fissura inactiva, ou estável, aquela cuja sua causa se faz sentir durante um certo tempo e, a partir de um determinado período, deixa de existir.
b). Causas
O problema da fissuração provem de diversas causas variadas, nomeadamente:
Fissuração causada por acções directas (flexão, tracção, cisalhamento do esforço cortante, cisalhamento do esforço torsor), que é a causa mais comum;
Fissuração oriunda de deformações impostas;
Fissuração devida a retracção plástica e ao assentamento do betão;
Fissuração devido a corrosão da armadura;
Figure 1- Fissuração devido a acções directas.Fonte: Martins (2006).Fissuração causada pela acção química.
Figure 1- Fissuração devido a acções directas.
Fonte: Martins (2006).
c). Fissuras do Betão Endurecido
As fissuras no betão endurecido podem se produzir em decorrência de vários aspectos, entre eles, defeitos na execução.
Em muitas ocasiões, as fissuras do betão endurecido aparecem quase simultaneamente à actuação da acção normal a que está submetido, enquanto em outras, podem aparecer de maneira muito diferenciada; pode ocorrer que o betão ou o aço estejam sofrendo durante muito tempo uma acção prejudicial do tipo mecânica ou química, e a enfermidade não apresente sintomas externos durante meses e até anos.
Nos balanços em que se produziu um deslocamento para baixo das armaduras negativas, durante a betonagem, aparecerão fissuras de flexão na parte superior.
Figura 2- Fissuras produzidas por deslocamento das armaduras.Fonte: (CÁNOVAS, 1988)
Figura 2- Fissuras produzidas por deslocamento das armaduras.
Fonte: (CÁNOVAS, 1988)
Nos pilares, aparecem fissuras verticais ou ligeiramente inclinadas, se durante a execução ocorreu má colocação, insuficiência e deslocamento dos estribos. Estas fissuras são, neste caso, um sintoma bastante perigoso.
Figura 3- Fissuras produzidas por deslocamento dos estribos.Fonte: (Helene, 1988)
Figura 3- Fissuras produzidas por deslocamento dos estribos.
Fonte: (Helene, 1988)
Podem também aparecer fissuras paralelas às armaduras longitudinais das vigas, quando a compactação do concreto não foi boa, ou quando, devido a pequena distância entre barras, o betão não pode passar entre elas.
Nas construções de betão armado, as armaduras se encontram invariavelmente a alguns centímetros da superfície, normalmente a 1 cm (recobrimento). Se a armadura está em contacto com o ar e água, oxida-se. Sendo o volume do óxido produzido pela corrosão mais ou menos oito vezes maior do que a do metal do qual procede, serão criadas fortes tensões no betão, fazendo com que o mesmo se rompa por tracção, apresentando fissuras que seguem as linhas das armaduras principais e inclusive a dos estribos se a corrosão for muito intensa.
2.2.3.1.2. Desagregação do Betão
A desagregação do betão é um dos sintomas mais característicos da existência de um ataque químico; o cimento perde seu carácter aglomerante, deixando os agregados livres.
O fenómeno da desagregação tem início na superfície dos elementos do betão, por uma mudança de coloração; segue-se um aumento na abertura das fissuras entrecruzadas que surgiram e de um empolamento das camadas externas do betão, devido aos aumentos de volume que o betão experimenta; finalmente, acontece a desintegração da massa do betão, com seus materiais componentes perdendo a coesão e, o conjunto, a sua resistência, com a destruição do cimento.
A causa principal das desagregações é, quase sempre, a presença dos sulfatos e dos cloretos; betão com cimento inadequado ao meio ambiente, ou preparado com adjuvante acelerador de presa com excesso de cloreto ou, ainda, imperfeitamente adensado, pode dar origem ao fenómeno da desagregação.
2.2.3.1.3.Carbonatação do Betão
a). A carbonatação
Nas superfícies expostas das estruturas de betão, a alta alcalinidade, obtida principalmente à custa da presença do hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) libertado das reacções de hidratação, pode ser reduzida com o tempo. Essa redução ocorre, essencialmente, pela acção do CO2 presente na atmosfera e outros gases ácidos, tais como S02 e H2S. Esse processo, denominado carbonatação do betão, ocorre lentamente, segundo a reacção principal:
(1)
O PH de precipitação do CaCO3 é cerca de 9,4 (à temperatura ambiente), o que altera, substancialmente, as condições de estabilidade química da capa ou película passivadora do aço. Sendo, portanto, um fenómeno ligado à permeabilidade aos gases, deve ser estudado quanto à composição ideal do betão, de modo a reduzir o risco e a velocidade de carbonatação.
2.2.3.1.4. Corrosão das Armaduras
Pode-se definir corrosão como a interacção destrutiva de um material com o ambiente, seja por reacção química, ou electroquímica. Basicamente, são dois os processos principais de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para betão armado:
A oxidação e
A corrosão propriamente dita.
Por oxidação entende-se o ataque provocado por uma reacção gás - metal, com formação de uma película de óxido. Este tipo de corrosão é extremamente lenta à temperatura ambiente e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas, salvo se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera.
Por corrosão propriamente dita entende-se o ataque de natureza preponderantemente electroquímica, que ocorre em meio aquoso. A corrosão acontece quando é formada uma película de electrólito sobre a superfície dos fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de humidade no betão, salvo situações especiais e muito raras, tais como dentro de estufas ou sob acção de elevadas temperaturas (> 80ºC) e em ambientes de baixa humidade relativa (U.R. < 50%). Este tipo de corrosão é também responsável pelo ataque que sofrem as armaduras antes de seu emprego, quando ainda armazenadas no estaleiro.
A corrosão do aço no betão armado tem dois inconvenientes importantes: produzir desagregações no betão e diminuir a secção resistente das barras de aço.
A corrosão pode se apresentar de formas diversas. Em geral são classificadas pela extensão da área atacada. Os tipos de corrosão mais frequentes são: generalizada e localizada (figura 4).
Figura 4- Tipos de corrosão.Fonte: www.exatec.unisinos.br/~claudiok/arquivos/corrosaoecarb2003.pdf
Figura 4- Tipos de corrosão.
Fonte: www.exatec.unisinos.br/~claudiok/arquivos/corrosaoecarb2003.pdf
a). Os Sintomas
Os principais sintomas são:
Fissuras na direcção paralela às armaduras corroídas, seguidas de lascamento do betão, pois os óxidos e hidróxidos de ferro produzidos são expansivos, provocando tracção no concreto;
Manchas amarelas – vermelho - acastanhadas nas bordas das fissuras e na superfície do betão.
b). Os agentes Agressivos
A corrosão pode ser acelerada por agentes agressivos contidos ou absorvidos pelo betão. Entre eles há os íões cloretos Cl–, íões sulfetos S–, dióxido de carbono CO2, nitritos NO–3, gás sulfídrico H2S, catião amónio NH+4, óxidos de enxofre SO2 e SO3, fuligem e outros.
De modo geral, o processo de corrosão verifica-se frequentemente devido a deterioração das armaduras por carbonatação do betão ou ataque por iões cloreto.
2.2.3.1.5. Perda de Aderência
A perda de aderência é um efeito que pode ter consequências desastrosas para a estrutura, e pode ocorrer entre dois betões de idades diferentes, na interface de duas betonagens, ou entre as armaduras e o betão.
O betão estrutural é executado com armadura de aço, a ligação entre os dois materiais é de considerável importância com relação ao comportamento estrutural, incluindo-se fissuração devida à retracção e aos efeitos térmicos às primeiras idades. A ligação se origina principalmente do atrito e da aderência entre o aço e o betão e ao inter-travamento mecânico, no caso de barras deformadas. A ligação pode também ser favorecida pela retracção do betão em relação ao aço.
A perda de aderência entre o betão e o aço ocorre por causa de:
Corrosão do aço, com sua consequente expansão;
Corrosão do betão, em função da deterioração por dissolução dos agentes ligantes;
Assentamento plástico do betão;
Dilatação ou retracção excessiva das armaduras, cuja principal causa são os incêndios (cargas cíclicas podem dar efeitos semelhantes);
Aplicação, nas barras de aço, de preparados inibidores da corrosão (perda parcial ou total de aderência, em casos extremos).
2.2.3.2. Patologias de revestimentos
a). Origem das patologias
De acordo com Pedro (2002), a origem das patologias pode ser classificada em:
a)1. Congénitas - São aquelas originárias da fase de projecto, em função da não observância das Normas Técnicas, ou de erros e omissões dos profissionais, que resultam em falhas nos detalhes e concepção inadequada dos revestimentos.
a)2. Construtivas - Sua origem está relacionada à fase de execução da obra, resultante do emprego de mão-de-obra não preparada, produtos não certificados e ausência de metodologia para assentamento das peças.
a)3. Adquiridas - Ocorrem durante a vida útil dos revestimentos, sendo resultado da exposição ao meio em que se inserem, podendo ser naturais, decorrentes da agressividade do meio, ou decorrentes da acção humana.
a)4. Acidentais - Caracterizadas pela ocorrência de algum fenómeno atípico, resultado de uma solicitação não comum.
2.2.3.2.1. Destacamentos ou descolamentos
Os destacamentos são caracterizados pela perda de aderência do substrato de betão, ou da argamassa, quando as tensões surgidas no revestimento ultrapassam a capacidade de aderência das ligações entre a argamassa colante e/ou emboço. Devido à probabilidade de acidentes envolvendo os usuários e os custos para seu reparo, esta patologia é considerada mais séria.
O primeiro sinal desta patologia é a ocorrência de um som cavo (oco), ou ainda nas áreas em que se observa o estufamento da camada de acabamento, seguido do destacamento destas áreas, que pode ser imediato ou não.
Geralmente estas patologias ocorrem nos primeiros e últimos andares do edifício, devido ao maior nível de tensões observados nestes locais. As causas destes problemas são:
Instabilidade do suporte, devido a acomodação do edifício como um todo.
Deformação lenta (fluência) da estrutura de betão armado, variações higrotérmicas e de temperatura, características um pouco resilientes dos rejuntes.
Ausência de detalhes construtivos (contravergas, juntas de dessolidarização).
Utilização da argamassa colante com um tempo em aberto vencido; assentamento sobre superfície contaminada.
Imperícia ou negligência da mão -de -obra na execução e/ou controle dos serviços (assentadores, mestres e engenheiros).
2.2.3.2.2. Gretamento e fissuras
Estas patologias aparecem por causa da perda de integridade da superfície da fachada, que pode ficar limitada a um defeito estético (no caso de gretamento), ou pode evoluir para um destacamento (no caso de trincas).
As trincas são rupturas no corpo superficial da parede provocadas por esforços mecânicos, com aberturas superiores a 1 mm. As fissuras são rompimentos na superfície da parede, com aberturas inferiores a 1 mm. O gretamento é uma série de aberturas inferiores a 1 mm e que ocorrem na superfície esmaltada da placas cerâmicas, dando a ela uma aparência de teia de aranha.
Variações de temperatura também podem provocar o aparecimento de fissuras nos revestimentos, devidas às movimentações diferenciais que ocorrem entre esses e as bases (Thomaz, 1989).
2.2.3.2.3. Eflorescência
Segundo Bauer (2000, p. 434)," a eflorescência é decorrente de depósitos salinos, principalmente de sais de metais alcalinos (sódio e potássio) e alcalinos - terrosos (cálcio e magnésio) na superfície de alvenarias, provenientes da migração de sais solúveis nos materiais e componentes da alvenaria.
a) Condições necessárias para que apareçam eflorescências
Para que apareçam eflorescências é necessário que ocorra em simultâneo duas condições:
Têm que existir sais solúveis presentes na parede;
Tem que existir humidade em quantidade suficiente no interior da parede para que seja possível solubilizar esses sais.
2.2.3.2.4. Infiltrações de água (humidade)
A umidade em paredes constitui-se num dos mais freqüentes problemas que acontecem nas edificações, ocasionando condições de insalubridade e o conseqüente desconforto pessoal, além de contribuir para uma acelerada deterioração dos respectivos materiais.
São várias as formas sob as quais as anomalias devidas a presença de umidade podem se manifestar. Para cada tipo de caso podem se manifestar vários sintomas diferentes, os quais poderão ser detectados visualmente, através de ensaios, análises ou cálculos específicos. Muitas vezes, apenas a observação visual poderá acarretar incertezas nas anomalias, devido ao fato de vários destes sintomas não serem específicos de um dado tipo de anomalia.
Muitos materiais de construção existentes no mercado possuem sais solúveis em água. Também os solos, especialmente aqueles ricos em matéria orgânica. Estes sais, quando depositados em ambiente secos não oferecem problemas. No entanto, quando existir umidade, os sais se dissolvem e migram juntamente com a água até a superfície, onde se cristalizam. Este processo de dissolução/cristalização gera um aumento de volume no sal que provoca a deterioração da superfície onde está depositado. Quando esta cristalização se dá no interior da superfície o fenômeno é chamado de criptoflorescência e quando no ambiente exterior de eflorescência.
Os sais que mais freqüentemente estão associados a manifestações patológicas são os sulfatos, os nitratos e os cloretos.
As anomalias que tem por origem estes fenômenos decorrentes da higroscopicidade dos sais são caracterizadas pelo aparecimento de manchas de umidade nos locais com forte concentração de sais e, em determinados casos, associados a degradação dos revestimentos da parede.
Dentre as causas mais frequentes pode-se destacar roturas de canalizações de água, esgoto ou águas pluviais. Também provenientes de coberturas ou acabamentos desta.
2.2.3.2.5. Bolor
O termo bolor ou mofo é entendido como a colonização por diversas populações de fungos filamentosos sobre vários tipos de substrato, citando-se inclusive as argamassas inorgânicas (Shirakawa, 1995). O termo emboloramento, de acordo com Allucci (1988) constitui-se numa "alteração observável macroscopicamente na superfície de diferentes materiais, sendo uma consequência do desenvolvimento de microrganismos pertencentes ao grupo dos fungos". O desenvolvimento de fungos em revestimentos internos ou de fachadas causa alteração estética de tectos e paredes, formando manchas escuras indesejáveis em tonalidades preta, castanha e verde, ou ocasionalmente, manchas claras esbranquiçadas ou amareladas (Shirakawa, 1995).
2.3. Principais Causas das Patologias
De acordo com Souza e Ripper (1998), as causas das patologias tem duas classificações que interagem entre si, e são nomeadamente:
Causas Intrínsecas (inerentes a estrutura) e
Causas Extrínsecas (externas ao corpo estrutural).
Ambas causas podem ser originadas devido à:
Falhas humanas;
Causas naturais próprias ao material betão e
Acções externas.
2.3.1. Causas intrínsecas
Classificam-se como causas intrínsecas aos processos de deterioração das estruturas de betão as que são inerentes às próprias estruturas (entendidas estas como elementos físicos), ou seja, todas as que têm sua origem nos materiais e peças estruturais durante as fases de execução e/ou de utilização das obras, por falhas humanas, por questões próprias ao material betão e por acções externas, acidentes inclusive.
Os problemas patológicos na sua maioria, podem ser devido a:
2.3.1.1. Falhas humanas durante a construção
Os efeitos construtivos são falhas bastantes frequentes, tendo origem, na grande maioria dos casos, na deficiência de qualificação profissional da equipa técnica, o que pode levar a estruturas a manifestar problemas patológicos significativos. Estes podem ser devido a:
Deficiência na Betonagem;
Inadequação de cofragens e escoramentos;
Deficiência nas armaduras;
Utilização incorrecta dos materiais de construção;
Inexistência de controlo de qualidade.
2.3.1.2. Falhas humanas na fase de utilização
Relacionar causas intrínsecas de estruturas com a sua fase de utilização implica restrição a um único aspecto, a ausência de manutenção, posto que todos demais serão factores extrínsecos. O que interessa focalizar aqui é senão a manutenção programada, ou seja, o conjunto de medidas que vise manter materiais e peças estruturais atendendo às condições para as quais foram projectadas e construídas.
2.3.1.3. Causas naturais
Entende-se por causas naturais as que são inerentes ao próprio betão e à sua sensibilidade ao ambiente e aos esforços solicitantes, não resultando, portanto, de falhas humanas ou de equipamento.
Estas causas podem ser:
a) Causas químicas
Podem ser devidas a reacções internas do betão, expansibilidade de certos constituintes do cimento, presença de cloretos no betão, presença de ácidos e sais, presença do anidrido carbónico, presença da água e a elevação da temperatura interna do betão;
b) Causas físicas
São resultantes da acção da variação da temperatura externa, da insolação, do vento e da água, esta última em forma de chuva, gelo e humidade, podendo-se ainda incluir as eventuais solicitações mecânicas ou acidentes ocorridos durante a fase de execução de uma estrutura.
c) Causas biológicas
Os processos biológicos podem resultar do ataque químico de ácidos ( produção de anidrido carbónico) gerado pelo crescimento de raízes de plantas ou de algas que se instalam em fissuras ou grandes poros do betão, ou por acção de fungos, ou pela acção de sulfetos(S-) presentes nos esgotos.
Neste caso, o mais comum e importante em termos de ataque biológico, dá-se que os sulfetos, inicialmente em forma de gás sulfídrico, H2S, dissolvido na água, ao entrar em contacto com o cálcio do cimento Portland, e na presença de bactérias aeróbicas, formam o sulfeto de cálcio, que descalcifica o betão, amolecendo a pasta de cimento.
2.3.2. Causas extrínsecas
As causas extrínsecas da deterioração das estruturas são as que não dependem do corpo estrutural em si, assim como da composição interna do betão, ou de falhas inerentes ao processo de execução, podendo de outra forma, ser vistas como os factores que atacam a estrutura "de fora para dentro", durante as fases de concepção ou ao longo da vida útil desta.
Estas causa podes devidas a:
2.3.2.1. Falhas humanas durante a concepção (projecto) da estrutura
Existem, em projecto estrutural, vários pontos de fundamental importância para o futuro desempenho de uma estrutura, cuja não observância implicará, certamente, problemas de relativa gravidade. Os tais problemas podem ser devido a:
Modelo estrutural inadequado, o que origina erros bastante comuns como por exemplo, na consideração de condições de encastramento, total ou parcial, das lajes e vigas, questões que podem ser agravadas no caso de edifícios altos ou com peças de inércia muito diferentes entre si.
Má avaliação das cargas
Neste ponto, cuidados especiais devem ser tomados pelos projectistas quanto à combinação das cargas permanentes e variáveis, especialmente nos casos de balanços importantes (de grandes vãos) e de pisos industriais, de forma que sejam utilizadas as envoltórias das solicitações no dimensionamento da estrutura.
Inadequação ao ambiente
Souza e Ripper (1998) afirmam que "... se assim é, a razão estará na qualidade de estruturas que, apesar de bem calculadas, e de terem sido objecto de construção exemplar, acabam por se degradar pelo facto de não possuírem defesas suficientes para fazer frente à agressividade do meio ambiente."
O exemplo mais comum de deficiências derivadas deste pormenor é a utilização de recobrimento insuficiente para estruturas em contacto com a terra, ou com a água, por exemplo, agentes sabidamente agressivos.
Incorrecção na interacção solo - estrutura
O terreno de fundação, em termos de sua capacidade de resistir aos esforços que lhe são transmitidos pela estrutura, deformando-se, em consequência e na medida de suas características próprias, será sempre elemento integrante do conjunto responsável pela estabilidade da obra. Assim, em qualquer construção será fundamental conhecer-se, a priori, as características do solo, nas situações mais frequentes.
Incorrecção na consideração de juntas de dilatação
A ausência ou a má utilização de juntas de dilatação nas estruturas (quer de peças de betão armado, quer nas alvenarias estruturais) é um dos factores que geralmente lhes trazem problemas, em particular como resultado do comportamento ao longo do tempo do betão.
2.3.2.2. Falhas humanas durante a fase de utilização (vida útil) da estrutura
Estas podem ser devido a:
a) Alterações estruturais
Neste item serão tratados os casos em que, sem qualquer estudo apropriado, submete-se a estrutura a alterações no seu comportamento estático e/ou resistente, como, por exemplo:
Por supressão de paredes portantes (muitas vezes em alvenaria) ou de outras estruturais (vigas ou pilares);
Por aumento do número de andares em edifícios sem a devida análise dos pilares e das fundações, e mesmo da estrutura como um todo, diante das novas condições da construção, no que se refere a cargas verticais, efeitos de 2ª ordem e foras horizontais;
Por transformação de apoios de terceiro e segundo grau em apoios de segundo e primeiro grau, respectivamente (caso de demolições, por exemplo);
Pela abertura de furos em lajes ou vigas sem avaliação da implicação dos mesmos, em termos de posição e dimensões, no conjunto estrutural, ou da compatibilidade das armaduras existentes com a nova distribuição e esforços ou ainda do processo de micro-fissuração porventura introduzido.
b) Sobrecargas exageradas
Situações características da má utilização da estrutura, são particularmente comuns em depósitos e instalações de novos equipamentos para ampliação da indústria ou substituição de máquinas obsoletas, ou nos casos de mudança de propósito funcional de edifícios.
c) Alterações das condições de terreno de fundação
Trata-se de casos de intervenção não cuidada entre construções existentes e novas, e, particularmente das condições de estabilidade do terreno de fundação, como resultado de novas escavações, ou da alteração do nível freático, sendo comum a consequente redução da capacidade de coesão do solo e a fuga de finos, por exemplo, questões que frequentemente resultam em recalque de fundações.
d) Choques de veículos
O choque de veículos automotores com pilares é um exemplo típico de acções mecânicas, com consequências que vão desde o desgaste da camada mais superficial do betão à destruição de algumas peças estruturais, sempre que não exista protecção adequada.
e) Recalque ou assentamentos verticais de fundações
Toda edificação, durante a obra ou mesmo depois da sua conclusão, por um determinado período de tempo, está sujeita a deslocamentos verticais, lentos, até o equilíbrio entre o carregamento aplicado e o solo seja atingido. Em projectos mal concebidos, com erros de cálculo nas fundações (como, por exemplo, nas fundações superficiais com diferenças acentuadas na relação carga/área de fundação), ocorrem recalques diferenciais entre vários apoios, causando a abertura de trincas nas alvenarias e na estrutura.
f) Acidentes (acções imprevisíveis)
Resultam, de maneira geral, em solicitações bruscas, como os incêndios, os sismos, as inundações, os choques de veículos (que não são previsíveis) e os esforços devido ao vento.
g) Acções físicas
As principais acções físicas a serem consideradas como agentes agressores às estruturas de betão são:
As variações de temperatura, não só as ambientais, ou seja, as que solicitam igualmente as várias peças de uma estrutura, mas também, e principalmente, as que geram gradientes térmicos, ao solicitarem peças que são protegidas apenas de uma das faces, como reservatórios e lajes de cobertura, por exemplo. Em qualquer caso, se a correspondente armadura não tiver sido convenientemente detalhada, é certa a instalação de um quadro de fissuras;
A insolação, ou incidência directa do sol, agravada pelas questões relacionadas com radiações solares, que actuam sobre a camada epidérmica do betão, alterando a textura e a cor da mesma;
A acção da água, nas suas diversas formas, desde a humidade ( geradora das mais diversas patologias, explicadas na descrição dos processos químicos),
h) Acções químicas
As solicitações químicas às quais uma estrutura está sujeita durante a sua vida útil são, normalmente, as causas mais comuns de deteriorações industriais, embora também possam ter um papel importante da deterioração de outros tipos de estruturas, como pontes e viadutos, estádios, galerias subterrâneas e construções residenciais.
i) Ar e gases
As substâncias poluidoras transportadas pelo ar são, em grande maioria, provenientes de gases e fuligens expulsos pelos veículos automotores, e dos gases ácidos provenientes de chaminés de algumas indústrias. O dióxido de enxofre, SO2, e o trióxido de enxofre, SO3, em forma de fuligem, são provenientes da queima de óleos combustíveis, gases residuais e hidrocarbonetos. Quando chove a água precipitada forma junto com a fuligem existente no ar, a chamada chuva ácida (H2SO4 e H2SO3), fortemente agressiva para o betão e que, após um certo tempo, ataca também o aço.
j) Águas agressivas
Todas as águas são, em maior ou menor grau, agressivas ao betão, mas a agressividade aumenta quando a água está em movimento, há variação frequente do nível da água, a temperatura da água é superior a 45ºC, a água está poluída com produtos químicos ou por esgotos residenciais e as peças de betão são delgadas.
l) Acções Biológicas
Alguns dos agentes de origem biológica, causadores da deterioração e da desagregação do betão são:
O crescimento de vegetação nas estruturas – cujas raízes penetram principalmente através de pequenas falhas de betonagem, ou pelas fissuras e juntas de dilatação e
O desenvolvimento de organismos (como conchas, por exemplo) e microorganismos em certas partes da estrutura.
Além desses, dois agentes bastante poderosos são as térmitas e as formigas. Os primeiros, além dos danos que causam as portas, janelas e esquadrias, ao se instalarem me paredes e laje (inicialmente através das condutas de electricidade), destroem os tijolo, para construir as termiteiras, o que, no caso de edifícios em alvenaria estrutural ou dotadas de lajes pré – fabricadas, provoca a diminuição da capacidade resistente da estrutura, ocasionando o surgimento de trincas.
Já quanto às formigas, elas têm o costume de afofar a terra sob fundações superficiais, especialmente em edificações de pequeno porte, provocando, com isto, recalques diferenciais, que podem danificar seriamente a estrutura e resultam em trabalho de recuperação bastante oneroso.
2.4. A Inspecção Técnica
Uma edificação possui um tempo de vida útil, no qual as características de segurança das estruturas e a durabilidade dos materiais, são razoavelmente mantidas durante esse período. Por vezes, a vida útil é encurtada devido a inúmeros factores, como sejam os defeitos de projecto e/ou problemas construtivos que aceleram o aparecimento das anomalias bem como o seu alastramento.
A manutenção preventiva tem aqui um papel fundamental, pois permite prolongar as condições estruturais e de durabilidade. O seu planeamento é fundamental, tendo em conta o tipo de edificação, os seus materiais, a interacção com os utilizadores e também a inserção ambiental.
O aspecto técnico da manutenção de edificações, implica sempre uma atitude importante e necessária a montante de todo o processo, que é a inspecção técnica. Com os resultados práticos desta, permite-se concluir acerca do estado de conservação e também possibilita a elaboração de um estudo conciso e objectivo que auxilie na tomada de decisão quanto às acções a tomar (acções preventivas, correctivas, monitorizar, etc.)
Normalmente as inspecções técnicas decorrem segundo as necessidades que se apresentam:
Levantamentos e registos cadastrais de edificações e/ou suas componentes,
Levantamentos para estudos de soluções de alteração estrutural,
Auditorias técnicas para avaliação do estado de conservação,
Detecção e análise de falha (ocorrência de anomalia) – diagnóstico
No que toca aos levantamentos e registos cadastrais de edificações ou partes, interessa a obtenção do conjunto de informações técnicas que caracterizam determinada estrutura, por ausência total ou parcial da respectiva documentação. É um dos problemas da manutenção do parque edificado, a normal ausência de peças escritas e desenhadas, nomeadamente nos edifícios, obras de arte e outros, bastante antigos (muitas vezes, não tão antigos, quanto se possa imaginar).
No limite, as inspecções técnicas a edificações serão efectuadas por simples observação, sem recurso a quaisquer equipamentos de apoio. No entanto o grau de exigência do conhecimento de materiais, de soluções construtivas e da segurança estrutural, implicam inevitável utilização de meios complementares de diagnóstico, para a compreensão pormenorizadas das características que se pretendem recolher.
2.5. Diagnóstico da situação
O diagnóstico de casos de patologia nas construções pode ser definido como a identificação da natureza, da causa e da origem dos desgastes. Para diagnosticar, é preciso reunir o maior número de informações e depois separar o essencial do acessório. Para obter informações pode-se utilizar o exame visual do desgaste e de seu meio ambiente; ensaios locais, rápidos e simples; estudos de laboratório; consulta com os autores do projecto e com os usuários da edificação; estudo dos projectos, dos cadernos de encargos, das anotações de canteiro, atas de reuniões de obra, documentos diversos e correspondências disponíveis.
A metodologia para o trabalho de diagnose apresenta três fases distintas, a saber:
a)Pré-diagnose: é uma inspecção visual com o objectivo de estabelecer uma política de actuação; é o reconhecimento do objecto de estudo;
b)Estudos prévios: consistem em recolher informações que se considere necessário para chegar a um conhecimento completo do objecto de estudo;
c)Diagnóstico: é uma reflexão crítica e um trabalho de síntese, que permite a determinação do estado em que se encontra o edifício, com base na análise das informações recolhidas nas fases anteriores.
d)Avaliações
A maioria das avaliações estruturais tem em comum alguns aspectos. Genericamente a avaliação consistirá em:
1. Definir a condição da edificação.
Examinar as informações disponíveis;
Executar, de imediato, a análise estrutural da estrutura;
Conduzir pesquisa de suas condições;
Determinar a (s) causa (s) do problema (s) e a (s) velocidade (s) de progressão;
Determinar os níveis da recuperação a ser feita.
2. Seleccionar as peças estruturais que necessitam de uma avaliação detalhada;
3. Investigar as condições de carregamento originais, actuais e futuras;
4. Avaliar todos os resultados;
5. Preparar o relatório com a descrição dos resultados e procedimentos correctivos.
2.5.1. Principais dados a serem obtidos
1. Locação, tamanho, tipo e idade da estrutura. Qualquer detalhe de projecto ou construção que não seja usual.
2. Condições de exposição ao meio ambiente, tais como variações de temperatura e de humidade relativa, chuvas e sua drenagem, impermeabilização, ambiente marinho ou industrial.
Sobre as armaduras, se protendidas, se protegidas, recobrimento, detalhamento.
Histórico de recuperações e reforços, manutenção, presença de sistemas de protecção anticorrosiva.
Capítulo III:
3. Tratamento de Patologias
3.1. Recuperação
Determinada a causa da deterioração e comprovada a resistência da obra, deve-se:
Tomar medidas para conservar a obra em seu estado actual, sem realizar reforço estrutural;
Reforçar a obra;
Caso a deterioração seja de grande monta, refazer ou inclusive demolir parcialmente a obra. Esta decisão deverá ser tomada em função de factores de segurança, economia e estética.
No caso de reparação da estrutura, esta poderá ser realizada pelos processos a seguir relacionados:
Betão armado;
Resinas epoxídicas;
Colagem de armadura com epóxi;
Betão projectado;
Protensão;
Chapas e perfis metálicos.
3.1.1.Técnicas de Tratamento de Problemas Patológicos de Carácter Estrutural
3.1.1.1. Considerações gerais
A qualidade dos serviços de recuperação ou de reforço de estruturas de betão depende da análise precisa das causas que os tornaram necessários e do estudo detalhado dos efeitos produzidos. Definidos estes dois pontos, passa-se então à escolha da técnica adequada, que inclui a cuidadosa selecção dos materiais e equipamentos a serem empregados e mesmo da mão-de-obra necessária para a execução do serviço.
Os serviços de reforço de peças estruturais como pilares, vigas e lajes requer sempre a prévia elaboração de trabalhos de cálculo estrutural, sejam estes serviços derivados de necessidade de alteração na funcionalidade da estrutura – aumento da carga de utilização, por exemplo – ou como consequência de danificação sofrida pela estrutura, casos em que o reforço estará inserido nos trabalhos de recuperação.
Só a partir do cálculo e avaliação estrutural poderão ser estabelecidos elementos básicos para:
Definição precisa das peças da estrutura em que será necessário proceder ao reforço – e a extensão desta intervenção – e daquelas em que será suficiente apenas a recuperação, entendendo-se como tal a reconstituição das características geométricas, de resistência e desempenho originais;
Determinação da capacidade resistente residual da estrutura, ou da peça estrutural, e, consequentemente, definição do tipo, intensidade e extensão do reforço necessário;
Indicação da necessidade ou não da adopção de procedimentos de escoramento durante os trabalhos;
Avaliação do grau de segurança em que se encontra estrutura, antes, durante e depois da execução do reforço;
Escolha da técnica executiva a utilizar;
Determinação das tarefas necessárias e das quantidades reais de trabalho a realizar, isto é, definição do custo real da empreitada, em conjunto com os elementos da inspecção técnica.
3.1.1.2. Intervenções em superfícies de betão
Neste item são abordadas as várias técnicas que se relacionam directamente com intervenções de recuperação ou de reforço em superfícies expostas de betão, sejam estas técnicas simples tratamentos ou etapas componentes de um sistema de recuperação e/ou reforço. São as seguintes:
Polimento;
Lavagens;
Apicoamentos;
Saturação;
Cortes.
a) Polimento
Esta é uma técnica muito utilizada nos casos em que a superfície de betão se apresenta inaceitavelmente áspera, quer em decorrência de deficiências executivas – erro de dosagem do betão, utilização de cofragens ásperas (em betão aparente), falta de vibração adequada, etc. – quer como resultado do desgaste pelo próprio uso.
O polimento visa reconduzir a superfície do betão à sua textura original, lisa e sem partículas soltas, o que pode ser conseguido manualmente, pela acção enérgica de pedras de polir apropriadas, ou mecanicamente, com lixadeiras portáteis, ou, ainda, para grandes superfícies, através de recurso de máquina de polir pesadas.
b) Lavagens
b)1. Pela aplicação de soluções ácidas
A lavagem de superfícies por soluções ácidas tem por objectivo a remoção de tintas, ferrugens, graxas, carbonatos, resíduos e manchas de cimento, o que não seria garantido somente com lavagens a jacto de água.
Preliminarmente, a superfície deve ser abundantemente molhada, de forma a se prevenir a penetração do ácido no betão sadio. A aplicação deve ser sempre feita em pequenas áreas, de forma progressiva, por aspersão ou com a utilização de pincel grande e grosso, tomando-se todos os cuidados com a segurança e garantindo que o ambiente permaneça sempre ventilado.
Geralmente, a solução a ser em pregada é a de ácido muriático (ácido clorídrico comercial) em água, na proporção 1:6.
As soluções de ácido muriático em água são também muito utilizadas quando se pretende promover o desgaste de superfícies, de forma a torná-las mais rugosas.
b)2. Pela aplicação de soluções alcalinas
O propósito de soluções alcalinas para limpeza de superfícies de betão é semelhante ao das soluções ácidas, requerendo apenas alguns cuidados diferentes, próprios do agente.
A necessidade de limpeza prévia e a forma de aplicação são similares, mas, se nestes casos há maiores preocupações quanto à proximidade das armaduras, certamente elas existirão quanto à possibilidade sempre presente de alteração das características do betão, particularmente no caso da existência de agregados reactivos ( reacção álcalis - agregado).
Esta técnica requer também abundante lavagem posterior e não será particularmente activa na limpeza de produtos provenientes de processos de corrosão.
b)3. Lavagem com jacto de água
A lavagem ela aplicação de jactos de água sob pressão controlada é largamente utilizada como técnica de limpeza e preparação do substrato para a futura recepção do material de reparação. Normalmente, os jactos são de agua fria e muitas vezes são utilizados simultaneamente com os jactos de areia; no entanto, em determinadas situações – superfícies muito gordurosas ou com manchas de forte impregnação química – recorre-se a jactos de água quente, adicionando-se normalmente biodegradáveis.
Segundo Souza e Ripper (1998, p. 108), "o equipamento a utilizar é uma máquina de alta pressão tipo "lavar-a-jacto" com bico direccional ou de pato, dependendo se lavagem é em uma faixa ou em área. Neste último caso, pode-se atingir rendimentos de até 100 m2/ dia, e o custo do serviço é, além do correspondente ao operador, o decorrente do débito de ar do compressor e o da depreciação da própria máquina."
c) Limpeza a jacto de ar comprimido
A limpeza com jacto de ar comprimido é utilizada principalmente para a remoção de poeira e das partículas menores que ficam na superfície a ser recuperada, após os trabalhos de corte e apicoamento do betão danificado, particularmente nos pontos de difícil acesso. Assim é um trabalho complementar, a ser efectuado só nos casos em que o recurso apenas a jacto de água e areia não for suficiente.
O equipamento é o tradicional para outras utilizações de ar comprimido, requerendo-se, no entanto, que o compressor seja dotado de filtros e ar e óleo, para garantir que o ar seja não sujo e que não venha a danificar a estrutura. Este jacto é também muito utilizado para a secagem de superfícies.
Os jactos de ar comprimido, em conjunto com o sistema de aspiração, são também necessários para a limpeza e secagem de fissuras, antes da injecção das mesmas.
d) Processo de escovagem manual
Trata-se de uma técnica a ser aplicada exclusivamente em pequenas superfícies e, muito particularmente, no caso de pequenas extensões de barras de aço que estejam com evidência de corrosão ou mesmo que simplesmente careçam de limpeza para implemento de suas capacidades aderentes.
A aplicação deve ser enérgica e repetitiva, usando-se a escova de cabo de aço, com o reaproveitamento da escova sendo limitado à perda de rigidez dos arames.
Em qualquer situação, depois deste trabalho dever-se-á passar a aplicação de limpeza por jactos de ar comprimido sobre as superfícies tratadas.
e) Apicoamento
Segundo Souza e Ripper (1998, p. 113), "admite-se que apicoar seja o acto de retirar a camada mais externa do betão das peças estruturais, normalmente com o intuito de potencializá-las para a complementação com uma camada adicional de revestimento, em betão ou argamassa, para aumento da espessura do recobrimento das armaduras. Assim, as espessuras de apicoamento são, em geral, de até 10 mm."
O apicoamento pode ser mecânico ou manual e a recolha do processo depende da profundidade do betão que se deseja remover e do grau de rugosidade e homogeneidade que se queira conferir à superfície tratada.
Os processos mecânicos devem ser sempre adoptados nos casos em que a área a tratar é grande, basicamente porque o recurso a meios manuais requer mais tempo. Pelo trabalho que dão, requerem a utilização de martelos pneumáticos ou eléctricos bem leves (5 kg no máximo), e ponteiro com a extremidade em forma de picador.
O apicoamneto manual, nos casos de intervenções em áreas menores, é feito com a utilização sistemática de ponteiro, talhadeira e marreta leve (1 kg) ou, no caso de espessuras de remoção da ordem de 2 a 3 mm, com percussão de martelo de ponta viva. A produção varia de 2 a 4 m2/ dia, conforme as condições de trabalho.
f) Saturação
Trata-se de um processo exclusivamente preparatório de superfícies e que visa garantir melhor aderência das mesmas aos betões ou as argamassas de base cimentícia que sobre elas serão aplicadas, como materiais complementares para restabelecimento ou alteração da geometria original das peças de betão.
g) Corte (Remoção profunda de betão degradado)
Segundo Souza e Ripper (1998, p. 115), [...] o corte pode ser definido como sendo a remoção profunda do betão degradado. Esta tarefa tem com razão de ser a extirpação de todo e qualquer processo nocivo à boa saúde das armaduras."
Assim, o corte do betão justifica-se sempre que houver corrosão do aço das armaduras, já implantada ou com possibilidades de vir a acontecer, como no caso do betão segregado, e deve garantir não só a remoção integral do betão degradado, como também a futura imersão das barras em meio alcalino. Para tanto, o corte deverá ir além das armaduras, em profundidade, pelo menos 2 cm ou o diâmetro das barras da armadura, devendo-se atender à mais desfavorável das situações, caso a caso, como pode-se ver na fig.5.
Figura 5- Corte do betão – profundidade de remoçãoFonte: Souza e Ripper (1998)
Figura 5- Corte do betão – profundidade de remoção
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Após os trabalhos de corte, necessariamente a limpeza incluirá jactos de areia, ar comprimido e água, nesta sequência.
3.1.2. Escolha do tipo de intervenção superficial a adoptar
A correcta escolha da tecnologia a adoptar, em função da patologia existente ou do tipo de trabalho que se pretende realizar, assim como a execução terminada da tarefa, são factores fundamentais na qualidade final que será obtida, quer ao nível do aspecto estético, quer à garantia de potencialização da máxima aderência entre o material existente e o de reposição, quer ainda quanto à não diminuição da capacidade resistente do betão da peça estrutural em questão.
3.1.3. Tratamento de Fissuras
O tratamento de fissuras está ligado a perfeita identificação das causas da fissuração, ou, do tipo de fissura com que se está a lidar, particularmente no que diz respeito à actividade (variação de espessura) ou não da mesma, e da necessidade ou não de se executar reforços estruturais (casos em que as fissuras resultam de menor capacidade resistente da peça).
o tratamento será normalmente mais simples nos casos superficiais, podendo-se utilizar de uma massa pastosa de cimento Portland adicionada a esta um aditivo expansor, nos casos de obstrução rija, tendo estes processos o objectivo ou a finalidade de criar uma barreira ao transporte nocivo de líquidos e gases para dentro das fissuras, impedindo a contaminação do betão e até das armaduras.
Portanto, quando se trata de fissuras activas, deve-se promover a vedação, cobrindo os bordos externos da mesma e, eventualmente, preenchendo-a com material elástico e não resistente. Deverá ser sempre uma obstrução macia, que admita e conviva com a patologia instaurada, impedindo, no entanto, a degradação do betão.
Tratando-se de fissuras passivas, para além do estabelecimento do dispositivo protector, há que se garantir que a peça volte a funcionar como um todo, monoliticamente, ou seja, há que se fechar a fissura, o que é conseguido pela injecção de um material aderente e resistente, normalmente uma resina epoxídica.
3.1.3.1. Técnica de Injecção de Fissuras
A técnica de injecção de fissuras é um processo que garante o perfeito enchimento do espaço formado entre os bordos de uma fenda, independentemente de se injectar para restabelecer o monolitismo de fendas passivas, casos em que são usados materiais rígidos, como epóxi, ou para a vedação de fendas activas, que são situações mais raras, em que se estarão a injectar resinas acrílicas.
As fissuras com abertura superior a 0,1 mm devem ser injectadas, procedimento que é sempre feito sob baixa pressão (<0,1 MPa), com excepção de casos em que as aberturas já são superiores a 3,0 mm e não muito profundas, quando é admissível o enchimento por gravidade.
a) Procedimentos
O processo de injecção de fissuras observa os seguintes procedimentos:
Abertura de furos ao longo do desenvolvimento da fissura, com diâmetro de ordem dos 10 mm e não muito profundos (30 mm), obedecendo a um espaçamento que deve variar entre os 50 e os 300 mm, em função da abertura da fissura (tanto maior quanto mais aberta esta for), mas sempre respeitando um máximo de 1,5 vezes a profundidade da fissura;
Exaustiva e consistente limpeza da fenda ou fissura - ou do conjunto de fissuras, se for o caso - e dos furos, com ar comprimido, por aplicação de jactos, seguida de aspiração, para remoção das partículas soltas, não só as originalmente existentes (sujidade) mas também as derivadas das operações de furação;
Nos furos, são fixados tubos plásticos, de diâmetro um ponto inferior ao da furação, com parede pouco espessa, através dos quais será injectado o produto. A fixação é feita através do próprio adesivo que selará o intervalo da fissura entre dois furos consecutivos;
A selagem é feita pela aplicação de uma cola epoxídica bicomponente, em geral aplicada a espátula ou colher de pedreiro. Ao redor dos tubo de plásticos a concentração de cola deve ser ligeiramente maior, de forma a garantir a fixação deles. A selagem tem o objectivo de arrematar a injecção, protegendo a própria resina.
Antes de se iniciar a injecção, a eficiência do sistema deve ser comprovada, o que pode ser feito pela aplicação de ar comprimido, testando então a intercomunicação entre os furos e a efectividade da selagem. Se houver obstrução de um ou mais tubos, será indício de que haverá necessidade de reduzir-se o espaçamento entre eles, inserindo-se outros a meio do caminho;
Testado o sistema e escolhido o material, a injecção pode então iniciar-se, tubo a tubo, sempre com pressão crescente, escolhendo-se normalmente como primeiros pontos aqueles situados em cotas mais baixas.
3.1.4. Reparos com argamassa
Esta é uma técnica que pode, em princípio, ser utilizada para reparos superficiais de qualquer tamanho em área, mas apenas para pequenas profundidades – no máximo 5 cm, mas mantendo uma certa relação com a área; por exemplo, para áreas pequenas de até 10 cm2, pode-se ir a até 5 cm de profundidade, mas para áreas de até 1,0 m2, apenas a 2,5 cm de profundidade.
Esta técnica é normalmente empregada apenas para os casos em que o que está deteriorado é a camada de betão de recobrimento das armaduras, sendo portanto de grande importância que o interior do elemento estrutural não apresente anomalias, ou, caso as apresente, que elas sejam sanadas antes da utilização desta técnica. Exemplos típicos de serviços nos quais esta técnica deve ser utilizada são:
O enchimento de falhas e a regularização de lajes;
A correcção de deteriorações de pequena monta e
A reconstituição de vértices quebrados de elementos estruturais.
Como qualquer serviço de recuperação, deve-se, para se obter como resultado um reparo de boa qualidade, eliminar todos os pontos fracos da superfície a ser reparada antes da aplicação do novo material, deixando somente o material com resistência adequada, compacto e áspero, isento de poeira, óleo e tudo mais que possa interferir entre o novo material e a superfície existente.
Nesta técnica é muito importante que a impermeabilidade seja garantida, especialmente quando elemento estrutural estiver em meio agressivo.
O tipo de argamassa a ser utilizada em reparos superficiais de betão deve ser definido basicamente em função da deterioração ocorrida, na qualidade final desejada e no custo. Três são os tipos de argamassas que podem ser utilizadas em serviços desta natureza:
Argamassa de cimento e areia;
Argamassa com polímeros e
Argamassas epoxídicas.
Neste trabalho só será abordada a argamassa de cimento e areia, pelo facto de esta ser mais usado em quase toda a categoria de reparos e pelo se baixo custo.
3.1.4.1. Argamassas de cimento e areia
a). Argamassa convencional de cimento e areia
Este material é utilizado para preencher a cavidade originada pela deterioração ou desgaste de elementos estruturais. Trata-se de uma argamassa comum de cimento areia e água, geralmente produzida ao traço 1:3 em volume e com factor água/ cimento de 0,45. Ela pode ser aplicada sobre uma fina camada de adesivo epoxídico, servindo este adesivo para melhorar a resistência da ligação entre o material e a base existente e o novo material. Na maioria dos casos, no entanto, este adesivo pode ser dispensado, bastando que seja executado, "a priori", um cuidadoso enrugamento da superfície existente.
De acordo com Datta (cit. in Souza e Ripper, 1998), para que o resultado final seja de boa qualidade é necessário, quando se utiliza este tipo de argamassa, que a espessura mínima de corte do betão existente seja de 2,5 cm.
No caso de reparos superficiais em grandes áreas, a argamassa deve ser aplicada por faixas de no máximo 1,0 m de largura, com espessura máxima de 1,0 cm, para diminuir os efeitos de retracção. No caso de reparos semiprofundos e profundos, o serviço deve ser executado por camadas de no máximo 1,0 cm de espessura, sendo cada camada pressionada contra a face previamente arranhada da camada anterior. Uma camada só deve ser executada após a camada anterior ter adquirido resistência suficiente para recebe-la.
3.1.5. Reparos com Betão Convencional
Os reparos em que se utiliza o betão convencional, consistem na substituição do betão defeituoso ou deteriorado por um outro de boa qualidade e que tenha a maior afinidade possível com o betão base.
Esta técnica é usualmente aplicada aos casos de preenchimento de vazios nos elementos estruturais de estruturas recém-construídas, ou ainda em estruturas deterioradas, desde que a extensão das falhas ou danos atravessem e secção do elemento, ou pelo menos, se estendam para além das armaduras.
Todos os reparos devem ser executados com extremo cuidado, compactando-se vigorosamente o betão e adoptando-se a técnica de cura que melhor se adapte à situação do reparo.
3.1.6. Trabalhos de reforço – casos de recuperação
Quando a questão é complementar as armaduras existentes que perderam secção, a situação típica é a representada na fig.6.
(b) (c)
(a) Situação original ou de projecto
(b) Situação existente, provocada pela corrosão
Figura 6- Reposição de secção original de aço por adição de novas barrasFonte: Souza e Ripper (1998)(c) Situação de complementação, por adição de novas barras
Figura 6- Reposição de secção original de aço por adição de novas barras
Fonte: Souza e Ripper (1998)
É costume adoptar-se o princípio de que a necessidade de adição de uma nova barra existir sempre que a redução da secção da barra corroída tiver ultrapassado 15%, ou seja:
As,corr< 0,85 As (2)
Em qualquer situação, no entanto, o que interessa é que o comprimento de emenda seja necessário para garantir que sejam transferidos para a barra de complementação os reforços que solicitam a barra corroída, de fora que o trabalho solidário das duas se consolide efectivamente.
3.1.7. Considerações gerais sobre o reforço de elementos estruturais
3.1.8.1. Lajes
a)Reforço de armaduras negativas
Este processo é o mais simples de todos. Para a sua execução, fazem-se simplesmente os trabalhos preparatórios iniciais:
Retirada do piso;
Execução de ranhuras na laje nas posições das novas barras e
Limpeza
Em seguida são colocadas as novas barras em posição, aplica-se resina epóxi e recobrem-se as barras com argamassa de base mineral, dependendo da necessidade ou não de a estrutura entrar rapidamente em serviço.
b)Reforço de armadura positiva
Este processo é usado quando apenas o reforço das armaduras negativas for insuficiente ou quando esse reforço não puder ser adoptado. Para a sua execução faz-se o seguinte:
retira-se o revestimento;
apicoa-se toda a face inferior da laje;
colocam-se as novas armaduras em posição ( preferencialmente telas soldadas) que são fixadas com grampos e arames ou pinos aplicados com pistolas;
recobrem-se as armaduras, usando-se epóxi e argamassa de base mineral.
c)Reforço de armadura de canto
Este tipo de trabalho pode ser na parte da armadura positiva ou negativa, e os métodos de execução são os descritos anteriormente.
3.1.8.2. Vigas
Os processos a serem adoptados para a execução de reforço de vigas dependerão do projecto que depende da necessidade do reforço, podendo ser por aumento da armadura de flexão, positiva ou negativa, aumento da armadura transversal, e o aumento das armaduras longitudinais u transversais em conjunto com o aumento da secção transversal do betão.
a)Aumento da capacidade resistente à flexão, pelo aumento da armadura longitudinal e/ ou da secção do betão
Com as lajes adjacentes escoradas, caso a capacidade de resistência residual da viga, durante os trabalhos, seja para resistir às solicitações, os procedimentos a serem adoptados são:
No caso do aumento das armaduras positivas:
Corta-se a face inferior da viga até que as barras da armadura existente fiquem totalmente expostas. Recomenda-se que seja deixado um espaço de pelo menos 2,5 cm entre estas barras e o betão (ver fig.7):
Figura 7- Preparação do fundo da viga.Fonte: Souza e Ripper (1998)
Figura 7- Preparação do fundo da viga.
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Faz-se em seguida sulcos verticais nas faces laterais da viga, a distâncias determinadas em projecto, de forma a que os novos estribos fiquem perfeitamente encaixados ( fig.8). Isto pode não ser necessário, desde que não haja necessidade de aumento da secção do betão ou da capacidade resistente ao cisalhamento;
Faz-se o apicoamento das faces laterais da viga;
Figura 8- Encaixe dos novos estribos.Fonte: Souza e Ripper (1998)
Figura 8- Encaixe dos novos estribos.
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Colocação das novas armaduras em posição;
Figure 9- Reforço da armadura longitudinal de vigas.Fonte: Souza e Ripper (1998)
Figure 9- Reforço da armadura longitudinal de vigas.
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Para o caso em que for necessário aumentar a secção do betão existente, deve-se preparar e ajustar as cofragens, aplicar resina epóxi nos pontos de contacto da nova armadura com o betão existente e dentro do " pot life", betonar. As regiões apenas sulcadas para o encaixe dos novos estribos devem ser preenchidas com argamassa de base mineral. Após a retirada da cofragem, todas as irregularidades remanescentes devem ser eliminadas.
No caso de aumento das armaduras negativas
O procedimento para aumentar as armaduras negativas de uma viga é em tudo semelhante ao das lajes.
b)Aumento da capacidade resistente ao cisalhamento
O aumento da capacidade resistente ao cisalhamento em vigas, oriundo de esforços cortantes ou da torção, pode ser conseguido de três formas:
Aumento da armadura transversal;
Aumento da armadura transversal e da secção do betão e
Utilização de chapas coladas.
Aumento da armadura transversal
O procedimento é o já descrito para o caso de aumento da capacidade resistente à flexão de vigas. São normalmente utilizados estribos abertos. A figura10 ilustra este procedimento.
Figure 10- Reforço ao cisalhamento – aumento da armadura transversal.Fonte: Souza e Ripper (1998)
Figure 10- Reforço ao cisalhamento – aumento da armadura transversal.
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Aumento da secção transversal da armadura e do betão
Neste caso usam-se, em geral, estribos fechados, já que este trabalho é normalmente acompanhado pela colocação de uma armadura longitudinal complementar. Os trabalhos têm as fases seguintes:
Abertura de furos nas lajes adjacentes à viga, nos locais de colocação dos novos estribos, conforme mostra a fig.11, e apicoamento de todas as faces da viga;
Figura 11- Preparação da viga para reforço ao cisalhamento.Fonte: Souza e Ripper (1998)
Figura 11- Preparação da viga para reforço ao cisalhamento.
Fonte: Souza e Ripper (1998)
Colocação dos estribos em posição, após uma rigorosa limpeza de toda a viga. Os estribos colocados abertos, e fechados apenas após sua amarração à armadura longitudinal (fig.12);
Figura 12- Colocação e ajuste das armaduras – reforço ao cisalhamento.Fonte: Souza e Ripper (1998).
Figura 12- Colocação e ajuste das armaduras – reforço ao cisalhamento.
Fonte: Souza e Ripper (1998).
Coloca-se a cofragem em posição, aplica-se resina epóxi nas regiões de contacto das novas armaduras com o betão existente, e betona-se, normalmente com betão com adjuvantes fluidificados e expansores.
3.1.9. Soluções de Reparação das Anomalias Provocadas pela Humidade
De acordo com HENRIQUES (1995), existem cinco grandes grupos de anomalias que podem ser objecto de intervenções:
eliminação das anomalias;
substituição de elementos e materiais afetados;
proteção contra agentes agressivos;
eliminação das causas das anomalias e
reforço das características funcionais.
A eliminação das anomalias não se apresenta como uma solução definitiva. Enquanto persistirem as causas as anomalias continuarão a ocorrer. Como exemplos pode ser citado a secagem de paredes umedecidas, a remoção de bolores, a fixação de revestimentos descolados, etc...
A substituição de elementos e materiais afetados pode ser parcial ou total, conforme o estado dos mesmos. Salienta-se ainda, que esta solução somente será definitiva se forem sanadas as respectivas causas dessas anomalias.
A proteção contra agentes agressivos é uma metodologia que, sem eliminar as causas das anomalias, procura impedir a sua ação direta sobre os elementos construtivos. Podem ser citados como exemplo: corte e criação de uma zona estanque em paredes com umidade ascendente, impermeabilização dos paramentos exteriores de paredes introdução de produtos impermeabilizantes...
A eliminação das causas das anomalias, sem dúvida, é o tipo de intervenção mais eficaz, embora nem sempre isto seja possível. Cita-se como exemplo, a drenagem de um terreno, o aumento da ventilação de ambientes etc...
Finalmente, o reforço das características funcionais dos elementos de construção que tem como objetivo corrigir a inadequação desses elementos às respectivas exigências a que está submetido.
Capítulo IV:
4. Patologias de Estruturas Prediais Existentes na Cidade de Maputo.
Caso de estudo: "Edifícios da Av. Eduardo Mondlane"
4.1. Definição do Problema: Patologias e Método de abordagem
O betão apresenta desempenho satisfatório quando comparado a outros materiais de construção civil. Com isso, as estruturas podem sofrer deteriorações durante a vida útil, influenciadas por problemas patológicos, os quais são causados principalmente pela agressividade do meio no qual estão inseridas tais estruturas. Estes problemas põem em risco a segurança, a durabilidade das estruturas e acima de tudo a segurança dos seus utilizadores.
Quando nos deparamos com um quadro de problemas que perigam a segurança das estruturas de betão, é importante procurar inteirar-se melhor da situação independentemente da gravidade da situação, tendo em conta que actualmente, a falta de informação precisa sobre os principais problemas patológicos ligados a estruturas de betão persistem assim como os perigos que esses mesmos problemas constituem.
O panorama dos edifícios da cidade de Maputo, em termos de deterioração estrutural não é dos melhores, o que remete a necessidade de um estudo preciso, primeiro pela identificação dos principais problemas patológicos, suas principais ou possíveis causa e de certa forma o seu impacto na sociedade.
Para a realização dos trabalhos, foram definidos três etapas, a primeira que consistiu na definição da zona de estudo, a segunda na identificação dos edifícios a serem inspeccionados na zona de estudo e a terceira etapa, a de trabalho de campo, foi a fase de recolha de dados.
No processo de recolha de dados, como ferramenta de trabalho, foi criada uma ficha onde se preencheram as características dos edifícios inspeccionados como o material de construção, o número de pisos, o tipo de revestimento, ano de construção, anos de reabilitações, entre outros.
De modo sintetizado, o método para recolha de dados pretendidos consistiu numa análise visual e num levantamento fotográfico, seguido do preenchimento da ficha (ficha de Trabalho de campo), onde para cada edifício se regista o nome/ número do edifício, a data da visita e as manifestações patológicas observáveis.
A observação e análise visual sobre os edifícios inspeccionados, foram feitas nas seguintes zonas: fachadas frontais, posteriores e laterais, vão de escadas, corredores e terraços. Estas zonas visualizadas são alguns dos notáveis focos da maior parte dos problemas patológicos.
4.2. Caracterização da Zona de Estudo.
4.2.1. Definição da Av. Eduardo Mondlane
Maputo é a capital da República de Moçambique, e situa-se no extremo sul do país, ocupando, segundo os dados do Centro de cartografia, uma superfície de 346, 77 km2 incluindo os Distritos Municipais da Catembe e da Ilha de Inhaca. Tem sete distritos municipais e sessenta e três bairros. Maputo é limitado a Oeste pelo Vale do Infulene que o separa do Município da Matola, a Este, pelo Oceano Indico, a Sul pelo Distrito de Matutuine e, a Norte, pelo Distrito de Marracuene.
A Avenida Eduardo Mondlane (antiga Av. Pinheiro Chagas), foi construída já na época colonial com uma extensão de aproximadamente 3,50 km, tendo o seu início na Av. Juliyus Nierere e o seu término na Av. da Tanzânia. Atravessa os distritos municipais nº 1 e 2, sobre os bairros da Polana, Central e Alto-Maé.
Como limite de cada um dos bairros mencionados acima, a avenida atravessa o bairro da Polana que está entre as Av. Juliyus Nierere e a Av. Amílcar Cabral, o bairro Central que está entre as avenidas Amílcar Cabral e a Guerra Popular e o bairro do Alto-Maé entre as avenidas Guerra Popular e a da Tanzânia.
Figure 13- Visualização via satélite da Av. Eduardo Mondlane.Fonte: Google Maps
Figure 13- Visualização via satélite da Av. Eduardo Mondlane.
Fonte: Google Maps
Figure 14- Definição dos Barros atravessados pela Av. Ed. MondlaneFonte: www.blogdacomunicacao.com.br/wp-content/uploads/2009/02/maputo_city_map-clubofmozambique.jpg
Figure 14- Definição dos Barros atravessados pela Av. Ed. Mondlane
Fonte: www.blogdacomunicacao.com.br/wp-content/uploads/2009/02/maputo_city_map-clubofmozambique.jpg
A escolha da referida zona de estudo deve-se aos seguintes factos:
Abundância de edifícios altos e de variedade estado de problemas patológicos;
Existência de ocupações representativas de toda a cidade (habitações, escritórios, escolas, hospital, hotéis...);
A avenida possuir ao longo da sua extensão 168 edifícios, com alturas a variar entre 18 a 60 metros, construídos desde os finais da década 40;
A avenida ser a maior da cidade e do país (em termos de faixas de rodagem, 3 em cada sentido);
Neste momento o estado de utilização dos edifícios existentes nesta avenida assim como em outros pontos da cidade encontram-se numa fase de degradação preocupante, facto que despertou a atenção.
4.2.2. Historial da evolução da cidade de Maputo
A caracterização da física construtiva da cidade de Maputo comporta quatro fases distintas a saber:
Da vila à cidade (1877-1887)
O plano de ampliação (1887-1895)
A evolução da cidade
Dos finais da década de 50 à independência
1. DA VILA À CIDADE (1877-1887)
A cidade de Maputo (na época Lourenço Marques), ganhou forma a partir de um plano de expedição de engenheiros portugueses de Obras públicas, datado de 1887. Este plano propunha uma cidade de linhas geométricas conforme a arquitectura da época, traçada em forma de hexágono regular, tendo ao centro uma praça, largas avenidas, ruas e linhas de tráfego que convergiam para a praça.
Em 1877 o número de edificações limitava-se a 110. Dez anos mais tarde, esse número ascendia já a 250, circunscritos em um núcleo preexistente, com alguma ocupação na Ponta Vermelha e na Colina da Maxaquene, sendo nesta zona, essencialmente edificado público.
Coexistia neste período um tipo variado de técnicas de construção acordo com os recursos disponíveis e alguns novos que iam surgindo. É o caso da construção de casas em alvenaria de bloco cerâmico, construções em madeira e de ferro zincado.
Todo este processo de transformação e evolução urbana, culminaria, no ano de 1887, com a elevação à categoria de cidade.
2. O PLANO DE AMPLIAÇÃO (1887-1895)
A grande alteração na estrutura preexistente iniciou-se com a demolição da linha de defesa, o limite urbano da pequena vila, embora já se encontrassem edificações para além da mesma, como por exemplo o novo Hospital, a nova Igreja, o novo quartel na zona do Alto-Maé, o jardim da sociedade de Horticultura e Floricultura (actual jardim Tunduru) e a estrada para a ponta vermelha, junto à qual já se encontrava um considerável núcleo de edificações, para além da residência do Governador.
É nesta fase que fica perfeitamente explícita a hierarquia de vias, tendo as vias principais quarenta metros e as secundárias entre 20 a 15 metros. O exemplo das avenidas principais é: a D. Carlos (actual 25 de Setembro), a Francisco Costa (actual 24 de Julho) e a Pinheiro Chagas (actual Eduardo Mondlane), todas elas vindo confirmar o estatuto de vias fundamentais na estrutura da cidade.
Perpendiculares às anteriores, existem as avenidas Luciano Cordeiro ( actual Albert Luthuli), Joaquim Machado (actual guerra popular), Paiva Manso(actual Filipe Samuel Magaia), Central( actual Karl Max) e Augusto Castilho (actual Vladimir Lenine e onde se encontra o limite leste da cidade).
A avenida Aguiar (actual Samora Machel), mereceu um estudo mais detalhado, destinando-se a ser a ligação às estradas do Lidemburgo e da Ponta Vermelha.
No que diz respeito a edificações, as posturas camarárias em vigor naquela época, estabeleciam as alturas máximas dos edifícios em função das larguras das vias públicas, isto é:
Altura de 8 metros para largura inferior a 7 metros;
Altura de 12 metros para largura de 7 a 10 metros;
Altura de 16 metros para largura de 10 a 18 metros;
Altura de 19 metros para largura de 10 a 18 metros.
3. A EVOLÇÃO DA CIDADE (1895-1914)
Esta época ficou marcada pela expansão das zonas da Baixa, Zona Central e Alto-Maé. É nesta época que são construídos os edifícios das obras públicas e dos Correios, sem deixar de referenciar a construção do mercado municipal.
Este processo de construção de novos edifícios é caracterizado por uma renovação de edificações, isto é, aparecimento de construções mais elevadas, de dois a três pisos, com varandas trabalhadas, em ferro ou madeira reflectindo influências exteriores.
Em relação aos materiais de construção permitidos, as alterações não são muito significativas, notando-se apenas a inclusão de alvenarias de tijolo e uma maior clareza quantos aos materiais a proibir, ferro zincado ou ondulado, permitindo-se excepções.
No que diz respeito ao recenseamento de edificações, os números apresentados são elucidativos. Assim, de um total de 5946, 2137 da cidade e 3809 dos subúrbios.
4. DOS FINAIS DA DECADA DE 50 À INDEPENDÊNCIA
Segundo Morais (2001, p. 186-187), "este último período é marcado por um novo universo de saber disciplinar do urbanismo, com carácter pluridisciplinar, tendo como horizonte a remodelação da figura do Plano Geral de Urbanização,[...]".
Este período é, em termos de tipologia construtiva, marcado pelo uso do betão armado como material de construção e a adopção deste material para construções de edifícios bastante altos ao longo das principais avenidas, o que também teve como consequência a maior ocupação do solo, como de exemplo:
Na zona central, o edifício TAP, na avenida Samora Machel, datado de 1962, entre a Câmara e o Cinema Gil Vicente;
Já na avenida Eduardo Mondlane, o edifício do Ministério da Saúde, da década de 60, e o Cine Charlot;
O edifício Aga Kahn, datado de 1968, na avenida Filipe Samuel Magaia...
No sentido de renovação da imagem da baixa e dos planos marginais dos principais eixos viários surgem actual Banco de Moçambique, na avenida 25 de Setembro e também a edificação do "prédio 33", um marco da edificação em altura da cidade.
As décadas de 60 e 70 até a independência foram marcadas pela implementação de uma nova tipologia edificatória na área central, enquanto a área suburbana se expandia e dando origem a novos bairros, alguns de carácter espontâneo, como Chamanculo, Jardim, Mahotas, no interior, Xiase, Lichase e Laulane no litoral ou outros planeados, como Benfica e Aeroporto na década 50, Matola e Machava, na década 60.
4.2.3. Caracterização Tipológica dos edifícos da Av. Eduardo Mondlane
A avenida Eduardo Mondlane é constituída por edifícios de quatro categorias tipológicas, das quais serão atribuídas as designações TP1,TP2, TP3 e TP4 respectivamente.
Edifícios TP1: Prédios/edificações em alvenaria de tijolo "burro", de dois pisos, com varandas armadas em ferro a bordado aberto.
Estes edifícios têm as suas paredes portantes, isto é, as s cargas são suportadas pela estrutura da própria parede e são de regra geral os mais baixo. São na sua maioria de grande durabilidade quando bem conservados. Eram na época reservados a actividades comercias e foram construídos na sua maioria nos finais década 40. Estes edifícios estão todos localizados na zona do Alto- Maé, isto é, entre os limites Av. Da Tânzania e a Av. Guerra popular;
Edifícios TP2: Edifícios com estrutura resistente de betão armado e paredes divisórias de blocos de solo-cimento.
Estas estruturas foram construídas na década 60; têm, em termos de distribuição de altura dois (2) pisos em diante, reservados para fins habitacionais. Parte destes edifícios estão situados na zona do Ato-Maé e os outros mais para cima, nomeadamente nos bairros Central e da Polana;
Edifícios TP3: Edifícios com a sua estrutura em alvenaria de tijolo "burro" e com alguns elementos de betão armado como lajes.
Reservados a moradias, contendo algumas zonas para lojas comerciais, com idade compreendida entre 30 e 40 anos, em estado de conservação razoável. Estes edifícios podem ser encontrados um pouco por toda a avenida mas havendo maior concentração no bairro central;
Edifícios TP4: Edifícios de grande porte com estruturas de betão armado, com paredes divisória em blocos de solo-cimento, com uma composição de cinco (5) pisos em diante.
Reservado para blocos de apartamentos, escritórios, hotéis, etc., de construção mais ou menos recentes. Este grupo de edifícios é que preenche a avenida em termos devido ao seu maior número, dispostos desde a zona do Alto-Maé até a zona do bairro da Polana. Foram na sua maioria construídos nos finais da década 60 e meados da década de 70.
4.3. Definição e Caracterização das Principais Patologias na zona de estudo
O levantamento das principais patologias foi feito a partir da inspecção a 9 edifícios, seleccionados de acordo com a tipologia construtiva, concretamente os edifícios tipo TP4,por serem de estrutura em betão armado e os anos de construção serem mais recentes em relação aos outros existentes na zona de estudo. O quadro abaixo mostra de forma sumária os dados dos edifícios seleccionados.
Nº
Nome/ Número do Edifício
Tipologia do Edifício
Ano Construção
Nº Pisos
Endereço
1
799
TP4
1964
15
Av. Ed. Mondlane, Bairro da Polana
2
1616
TP4
1972
16
Av. Ed. Mondlane, Bairro Central
3
1694
TP4
1972
15
Av. Ed. Mondlane, Bairro Central
4
543
TP4
1964
11
Av. Ed. Mondlane, Bairro do Alto – Maé
5
2915
TP4
15
Av. Ed. Mondlane, Bairro do Alto – Maé
6
2889
TP4
14
Av. Ed. Mondlane, Bairro do Alto – Maé
7
2723
TP4
11
Av. Ed. Mondlane, Bairro do Alto – Maé
8
2044
TP3
4
Av. Ed. Mondlane, Bairro Central
9
2049
TP4
13
Av. Ed. Mondlane, Bairro Central
Tabela 1- Edifícios Inspeccionados.
Fonte: O autor
Fazendo um estudo sobre o grau e notariedade de patologias existentes sobre os edifícios da cidade de Maputo, pode-se constatar inúmeros problemas como:
Fissuras
Corrosão de armadura;
Desagregração e disgregação do betão;
Delaminação do betão;
Eflorescência e criptoflorescência;
Manchas;
que podem ser derivadas de diversas causas como as seguintes:
Tempo de vida conciliado a falta de manutenção;
Uso inadequado (fins impróprios);
Saneamento hidráulico (rotura de condutas de água potável e de condutas de descarga de águas negras, provocado derrames sobre as paredes);
Vibrações acentuadas dos edifícios;
Alterações estruturais sem prévios estudos…
sem esquecer das causas específicas ligadas a cada caso particular de cada problema patológico existente.
De todos os problemas patológicos mencionados, os que mais se notabilizam e que foram constantemente visualizados nos edifícios inspeccionados foram:
Fissuras
Desagregações do betão;
Corrosão de armadura;
Eflorescências;
Manchas.
4.3.1. Fissuras
As fissuras foram observadas em todos os edifícios, visualizadas tanto em elementos estruturais (vigas, pilares) e em elementos não estruturais como as paredes de alvenaria.
As fissuras observadas, são do tipo activas (vivas) e passivas (mortas). As fissuras activas foram comum de serem visualizadas em elementos estruturais como vigas e pilares, que pelo processo da corrosão (processo expansivo) já num estado avançado, começa por destruir os elementos em betão armado, originando numa primeira fase as fissuras.
Em paredes tanto das fachadas exteriores como as interiores, pode-se visualizar fissuras com diversos comportamentos, nomeadamente as de contracção térmica que podem ser visualizadas em fachadas exteriores, fissuras horizontais, fissuras verticais e fissuras inclinadas, visualizadas na maior parte das paredes de alvenaria, isto é, paredes divisórias, factos que estão relacionado com as causas que as provocam.
Causas
As causas relacionadas a este problema são as seguintes:
Fissuração devida à corrosão da armadura
Reacções electroquímicas dos produtos da corrosão (processo expansivo), e como resultado deste, o aumento do volume do hidróxido e dos óxidos ferrosos e férricos duas a mais de seis vezes mais, valores correspondentes ao volume de ferro que se corroeu.
Como a capacidade do betão resistir ao esforço de tracção é reduzida, então a superfície do elemento estrutural fissura e, a seguir, desagrega.
Fissuração em paredes
O processo de fissuração em paredes é causado por diversos factores (carregamentos inadequados, ambiente, etc.) ocorrido em alvenarias, sejam elas estruturais ou não; as a variações de temperatura, sazonais e diárias, que repercutem em variações dimensionais dos materiais de construção (dilatação ou contracção); o problema com a dosagem (traço inadequado, teor excessivo de material fino, material argiloso na areia, etc.).
Para o caso particular de fissuras verticais, as causas estão relacionadas a:
Acção de cargas uniformemente distribuídas, em função principalmente da deformação transversal da argamassa de assentamento e da eventual fissuração de blocos ou tijolos por flexão local;
Acção de cargas verticais concentradas pela incorrecta distribuição de esforços através de elementos estruturais, o que provoca a ocorrência de esmagamentos localizados e formação de fissuras a partir do ponto de transmissão da carga;
No que refere a fissuras horizontais, as suas causas de ocorrência podem estar relacionadas a:
Movimentações térmicas, provocando a perda de aderência entre os elementos estruturais ou não e consequentemente a fissuração;
Deformação da estrutura por flexão.
Como causas das fissuras inclinadas podem se destacar:
Actuação de cargas concentradas directamente sobre a alvenaria, devido à inexistência de dispositivos para a distribuição de cargas;
Alvenarias com inexistência ou deficiência de lintéis nos vãos das portas e janelas;
Movimentação térmica da platibanda, ocorrendo fissuras horizontais e inclinadas nas extremidades da alvenaria.
4.3.2. Desagregações
A desagregação como foi dito no princípio, é um dos sintomas mais característico da existência de um ataque químico proveniente de elementos químicos (principalmente os cloretos e os sulfatos) que em contacto com o betão reagem de forma negativa; quando acontece, o cimento perde o seu carácter aglomerante, deixando os agregados livres.
Este fenómeno foi observado em elementos estruturais como as vigas e lajes.
4.3.3. Corrosão
A corrosão é a patologia que se destaca muito nas estruturas inspeccionadas a seguir as fissuras. Tem como consequência, uma diminuição da secção de armadura e fissuração do betão em direcção paralela a esta. Eventualmente, manchas avermelhadas são visíveis tanto em elementos de betão armado assim como em paredes, o que indica a presença dos óxidos de ferro. As fissuras são outro indicador deste fenómeno, ocorrem porque os produtos da corrosão ocupam espaço maior que o aço original.
Causas
As principais causas que estão na origem do problema da corrosão das armaduras das peças em betão armado são a carbonatação do próprio betão e a presença ou o ataque de cloretos.
A corrosão induzida tanto pela carbonatação assim como pelos cloretos, para que ocorram, depende de condições de ambiente.
Corrosão induzida por carbonatação
Betão no interior de edifícios com uma humidade do ar ambiente baixa (ambiente seco ou permanentemente húmido);
Superfícies de betão sujeitas a contacto prolongado com água (ambiente húmido, raramente seco)
Betão no interior de edifícios com uma humidade do ar ambiente moderada ou elevada (humidade moderada).
Corrosão induzida por cloretos
Superfícies de betão expostas a cloretos transportados pelo ar (ambiente humidamente moderado).
4.3.4. Eflorescências
Durante o trabalho de campo, na observação das fachadas, verificou-se a existência de muita eflorescência (cristalização superficial de sais). Estas, para além de se encontrarem espalhadas por muitas zonas da parede, ocupam grandes áreas e a concentração de sais que se acumula à superfície é enorme.
As eflorescências, são exsudações de sais minerais solúveis em água (na maioria dos casos são sulfatos alcalinos), que cristalizam nos panos de fachada dos elementos de construção, dando origem a manchas geralmente esbranquiçadas.
Causas
A principal causa deste problema, é a presença de sulfatos, visto que é comum ocorrerem eflorescências em superfícies recobertas com argamassas que contenham cal ou argamassas que contenham cimento e sobre o betão.
Com a entrada persistente de água proveniente de fugas do sistema predial de abastecimento de água e do sistema de drenagem de águas residuais nas paredes, alguns dos produtos presentes nas argamassas e no betão, nomeadamente o hidróxido de cálcio, reagem em presença de iões sulfato ou ácido sulfúrico originando o sulfato de cálcio cristalizado na superfície sob a forma de uma película fina (pó branco).
4.3.5. Manchas
As manchas visualizadas são caracterizadas pelo aparecimento de microrganismos, nomeadamente, líquenes ou fungos sobre a parede ou mesmo algum elemento estrutural de betão armado, devidos às grandes quantidades de humidade existentes no suporte.
Em termos de abrangência, os problemas constatados encontram-se em quase todos os edifícios visitados, situação que pode ser visualizada nos cronogramas dos resultados abaixo.
4.4. Resultados: Análise de Patologias levantadas e Estado de Abrangência
Os quadros abaixo são resultado do trabalho de campo, onde aparecem as principais patologias existentes nos edifícios e o seu grau de abrangência.
Edifício nº 799
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
X
Fissura vertical
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 2- Problema patológicos observados no edifício 799.
Fonte: O autor
Edifício nº 1616
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
X
Fissura vertical
Fissuras horizontais
X
Fissuras inclinadas
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 3- Problema patológicos observados no edifício 1616.
Fonte: O autor
Edifício nº 1694
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
X
Fissura vertical
Fissuras horizontais
X
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 4- Problema patológicos observados no edifício 1694.
Fonte: O autor
Edifício nº 543
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
Fissura por corrosão de armadura
X
Fissura vertical
X
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
Corrosão de armadura
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 5- Problema patológicos observados no edifício 543.
Fonte: O autor
Edifício nº 2915
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
Fissura por corrosão de armadura
X
Fissura vertical
X
Fissuras horizontais
X
Fissuras inclinadas
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 6- Problema patológicos observados no edifício 2915.
Fonte: O autor
Edifício nº 2889
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
Fissura vertical
Fissuras horizontais
X
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 7- Problema patológicos observados no edifício 2889.
Fonte: O autor
Edifício nº 2723
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
Fissura vertical
X
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
Corrosão de armadura
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 8- Problema patológicos observados no edifício 2723.
Fonte: O autor
Edifício nº 2040
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
Fissura vertical
X
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
Corrosão de armadura
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 9- Problema patológicos observados no edifício 2040.
Fonte: O autor
Edifício nº 2049
Estado
Patologias
Tolerável
Mau
Muito mau
Fissuras
Fissuras de retração térmica
X
Fissura por corrosão de armadura
Fissura vertical
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
X
Disagregação do betão
X
Corrosão de armadura
X
Eflorescências
X
Manchas
X
Tabela 10- Problema patológicos observados no edifício 2049.
Fonte: O autor
4.5. Nível de segurança
No que se refere ao nível de segurança dos edifícios inspeccionados, pode-se dizer que esta é de grau preocupante principalmente quando se olha para o seu aspecto exterior ilustrando os diversos problemas patológicos. Um exemplo prático é a corrosão de armadura das estruturas de betão dos edifícios que tornam a resistência das peças muito baixas, o que já constitui um risco de colapso para tempos futuros. Outro exemplo prático é a perda de agregado dos degraus das escadas de quase todos os edifícios visitados e não só. Este problema constitui um risco para os utentes, uma vez que contribui para a ocorrência de acidentes de ordem diversa.
Tendo em conta o perigo que os problemas patológicos constituem tanto para as estruturas (edifícios) assim como para os utentes, é necessário manter as boas condições de utilização dos mesmos, visto que estas contribuem também para a manutenção do nível aceitável de desempenho das instalações, traduzidas ao longo da sua "vida útil esperada" na preservação da sua integridade e durabilidade.
Capítulo V:
5. Conclusões e Recomendações
5.1.Conclusões
Revendo os objectivos estabelecidos inicialmente, considera-se que, na generalidade, foram atingidos. Reuniu-se informação e adquiriu-se um conhecimento geral das patologias, distinguindo-se quais as mais frequentes de se encontrar em estruturas prediais. Realizou-se um estudo sobre os diversos tipos de patologias, as suas formas de se apresentarem e se manifestarem ao longo do tempo, conhecendo as suas causas e possíveis soluções para o seu tratamento.
Deste trabalho, puderam assim retirar-se algumas conclusões. As patologias mais frequentes de se encontrar em estruturas prediais da cidade de Maputo, visualizadas nos edifícios da zona de estudo (Av. Eduardo Mondlane), são:
Fissuras que se apresentam de diversas formas dependendo das causas (intrínsecas, na maioria dos casos) que as provocam. Estas causas são de modo geral provocadas pela não intervenção atempada do homem, isto no que se refere a falta de manutenção das estruturas prediais em algum momento, pela acção da natureza e em alguns casos pela acção química.
Desagregação do betão, principalmente em peças estruturais como lajes e vigas, processo este que pode ser devido a corrosão das armaduras ou que como consequência directa, pela exposição das armaduras a acção do ambiente, provoca a corrosão das mesmas;
Corrosão das armaduras, que tem como consequência directa a perda de resistência das peças estruturais (laje, vigas, pilares), fazendo com que o desempenho para qual estas peças foram concebidas diminua consideravelmente;
As eflorescências, que se manifestam tanto em peças estruturais como lajes, vigas, pilares assim como em paredes de alvenaria. Este facto deve-se a presença constante de água vinda de fugas existentes nos sistemas de abastecimento de água e no sistema de recolha de águas residuais que se encontram em elevado estado de degradação. Esta água contém sais solúveis, e que, ao evaporar transporta os sais para a superfície da fachada onde cristalizam;
Como consequência da humidade está o aparecimento de manchas como bolores e fungos que se proliferam ao longo das paredes.
Identificadas as principais patologias, propuseram-se algumas técnicas de tratamento das mesmas, de modo a minimizar o impacto que os problemas patológicos provocam e criar um bem-estar para todos.
Para o tratamento das fissuras foram propostas as técnicas de selagem e injecção. Para o tratamento de problemas como a desagregação do betão, foi proposto no presente trabalho um tratamento com argamassas de cimento e areia, e um tratamento com um betão convencional. Para a questão da corrosão foi proposto o uso também das argamassas acima citadas e as técnicas de reforço das armaduras das peças estruturais.
Estas técnicas ou estes processos acarretam elevados custos, facto que no presente trabalho não foi possível abordar pelo facto de não dispor de tempo suficiente para tal.
É desejável que este trabalho sirva de base para trabalhos futuros, despertando, assim, o interesse pelo estudo das patologias e a preocupação por um conhecimento adequado sobre quais os métodos adequados para as evitar e caso se depare com um dos problemas patológicos, conheça os métodos mais adequados para o seu tratamento, procurando-se assim uma melhor qualidade na reabilitação do edificado.
5.2. Recomendações
Como primeira recomendação, após o estudo das patologias, fazer menção a questão da segurança que pela gravidade de situação, remete a proposta de medidas de primeira intervenção como forma de minimizar o estado actual dos edifícios. As medidas propostas são de âmbito técnico e de âmbito da política autárquica.
a) As medidas de âmbito técnico seriam:
Beneficiação, para correcção de erros grosseiros do projecto ou de execução, ou para responder, ao longo do tempo, à natural obsolescência do edifício resultante do grau de exigência de regulamentação quanto às condições de desempenho dos edifícios;
Grandes reparações ou renovação, reposições dos materiais de acabamento e revestimento, servindo-se de diversas técnicas, alguma delas abordadas no presente trabalho;
Pequenas reparações, para correcção de deficiências sobretudo devidas ao uso do edifício, como, por exemplo, reparação de revestimento dos pavimentos (colagem de tacos), afinação de autoclismos e torneiras, substituição de filtros, etc;
Limpeza sistemática das instalações (sobretudo das superfícies e das instalações sanitárias);
Verificação, desde simples inspecções visuais (vistorias) até à realização de medições e ensaios;
b) As medidas de âmbito da política da autarquia seriam:
Sabe-se que as edificações da cidade de Maputo foram construídas a já bastante tempo, daí a necessidade de as conservar melhor, promovendo políticas que visam melhorar as condições de habitabilidade (salubridade e segurança) das mesmas evitando na medida do possível maiores problemas dos que já existem, de maneiras a evitar futuros acidentes. Um dos exemplos de políticas a estabelecer seriam:
Estabelecimento de políticas e programas de sensibilidade e educação para o não uso dos edifícios para fins não previstos;
Estabelecimento e fiscalização sobre posturas camarárias sobre a circulação de veículos pesados, visto que estes provocam um nível de vibrações que afecta as estruturas dos edifícios.
Estas políticas irão envolver todos os utentes, a camada empresarial e acima de tudo o apoio do próprio município, tendo em conta a sua responsabilidade para com os interesses da urbe.
Este trabalho pode ainda ser o ponto de partida para alargar um estudo mais aprofundado a todos os edifícios da cidade de Maputo, procurando-se na medida do possível encontrar uma forma de recuperação de todas estruturas prediais, permitindo uma maior recolha de informações relacionadas ao tema e a criação de uma base de dados para futuras pesquisas, que posteriormente poderão ser consultados por um grupo mais alargado de pessoas e possivelmente promover experiências de interacção com outros pontos do país.
Capítulo VI:
6. Bibliografia
6.1. Monografias:
Souza, V.C.M. e T. Ripper (1998), Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto. São Paulo: Pini.
Bauer L.A.F. (1994), Materiais de construção 1. Rio de Janeiro, 5ª edição: LTC editora.
Bauer L.A.F. (2000), Materiais de construção 1. Rio de Janeiro, 5ª edição revisada: LTC editora.
Azevedo H.A.(1987), O edifício e seu acabamento. São Paulo, 1ª edição: Editora Edgar Blucher.
Morais J.S.(2000), Património da Estrutura e Forma Urbana-Topologia do Lugar, Lisboa: Editora Livros Horizonte
6.2. Tese:
Moura A.R.S. (2008), Características do Estado de pinturas em fachadas - Caso da Alta de Coimbra, pinturas recentes em fachadas, Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Engª. Civil na Especialidade de Construções, Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra.
6.3. Sítios:
Iliescu M.(2007), Diagnóstico das patologias nas edificações, artigo não publicado, http://www.iliescu.com.br/palestras/diagnosticodaspatologiasnasedificacoes.pdf
Iliescu M. (2007), Tratamento de Fissuras, artigo não publicado, http://www.iliescu.com.br
Costa A.(2007), Anomalias e Mecanismos de Deterioração, artigo não publicado, http://www.dec.fct.unl.pt/seccoes/S_Estruturas/Betao_armado_II/downloads/2Lajes-Introducaocores.pdf
Kazmierczac C.S. (2003) ,Corrosão e carbonatação do concreto, artigo não publicado, http://www.exatec.unisinos.br/~claudiok/arquivos/corrosaoecarb2003.pdf
Padilha Jr. M., Ayres G., Lira R., Jorged., Meira G.,Levantamento quantitativo das patologias em Revestimentos cerâmicos em fachadas de edificações Verticais na cidade de João Pessoa, www.redenet.edu.br/publicacoes/arquivos/20080922_100717_CIVI-023.pdf.
Thomaz E. (2007) ,Patologias de Revestimentos,
http://189.74.17.217:8080/downloads/ApostilaRevestimentos-ModuloII.pdf.
Branco S. C. (1995), Umidade em Paredes, artigo não publicado
http://www.labrestauro.ufsc.br/artigos/5.umidade%20em%20paredes.htm
6.4. Manuais:
Chequer C.J. (2004), Manual de Inspecções de Pontes Rodoviárias, Instituto de Pesquisas Rodoviárias, Rio de Janeiro, Brasil, 49-70.
Anexos
