A STUDY OF PATHOLOGICAL MANIFESTATIONS IN REINFORCED CONCRETE BEAMS IN A RESIDENTIAL BUILDING LOCATED IN MANAUS, AMAZONAS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202504261631
Elton Resende da Costa¹,
Igor Nonato Almeida Pereira²,
Érika Cristina Nogueira Marques Pinheiro³
RESUMO
A engenharia tem enfrentado grandes desafios para lidar com patologias em concreto armado, principalmente em vigas, uma vez que esses problemas estão diretamente relacionados à qualidade e durabilidade das edificações. Portanto, prevenir e tratar essas manifestações é de suma importância para a segurança e estética das construções. Este artigo tem como objetivo geral, identificar e propor soluções simples, eficientes e adequadas para cada uma das patologias encontradas em uma específica estrutura de AC, para isso foi feito um estudo de caso em uma edificação residencial com 2 pavimentos, localizada em Manaus/Am. Foram explanadas definições de concreto armado e definições das patologias mais comuns em concreto armado, suas causas e consequências, como lidar com as manifestações patológicas apresentadas por meio das especificações técnicas. No estudo de caso, mediante levantamento in loco e relatório fotográfico, foram vistas as condições das vigas na estrutura do imóvel, constatando-se a presença de manifestações patológicas, como: corrosão da armadura, fissuras e segregação do concreto. Após isso, foram sugeridas medidas de recuperação das vigas visando estabilizar a deterioração e prevenir novas ocorrências em lugares distintos da estrutura, evitando gastos excessivos de recursos com o tratamento. Observou-se que, os principais fenômenos estão ligados à má execução da obra e/ou à materiais de baixa qualidade na composição do concreto. Assim, este estudo ressalta a importância do estudo das patologias neste imóvel, possibilitando maior segurança para os ocupantes e evitando grandes tragédias no futuro.
Palavras chave: Patologia, vigas, concreto armado, corrosão do ferro
ABSTRACT
Engineering has faced significant challenges in dealing with pathologies in reinforced concrete, especially in beams, as these issues are directly related to the quality and durability of buildings. Therefore, preventing and addressing these manifestations is of utmost importance for the safety and aesthetics of constructions. This paper aims to identify and propose simple, efficient, and appropriate solutions for each pathology found in a specific reinforced concrete (RC) structure. To achieve this, a case study was conducted on a two-story residential building located in Manaus, Amazonas. Definitions of reinforced concrete and the most common pathologies affecting it were discussed, including their causes and consequences, as well as how to handle such pathological manifestations through technical specifications. In the case study, based on an on-site survey and photographic report, the conditions of the beams in the building’s structure were assessed, revealing the presence of pathological manifestations such as reinforcement corrosion, cracks, and concrete segregation. Subsequently, recovery measures were suggested to stabilize the deterioration and prevent new occurrences in other parts of the structure, thus avoiding excessive resource expenditure on treatment. It was observed that the main issues were linked to poor construction practices and/or low-quality materials used in the concrete mix. This study highlights the importance of investigating pathologies in such buildings, ensuring greater safety for occupants and preventing major future tragedies.
Keywords: Pathology, beams, reinforced concrete, steel corrosion
OBJETIVO GERAL
Demonstrar as causas e consequências, apresentando soluções apropriadas para as manifestações patológicas existentes na estrutura de concreto armado em uma edificação residencial localizada em Manaus/AM
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Portanto, fica definido como objetivos específicos:
a) Descrever as principais manifestações patológicas em vigas de C.A(Concreto Armado), bem como conceitos sobre CA;
b) Conceituar causas que levam à deterioração da estrutura decorrentes da má execução de projetos ou do uso de materiais de baixa qualidade;
c) Relatar consequências que impactam na qualidade, desempenho, durabilidade e segurança da edificação, danos ocasionados à estrutura provenientes das Patologias encontradas nas vigas da residência;
d) Propor soluções simples, eficientes e adequadas para a resolução das Manifestações Patológicas apresentadas na pesquisa.
1 Introdução
No setor da construção civil é notável a necessidade do estudo das manifestações patológicas, e de suma importância, suas causas e consequências, principalmente em vigas de concreto armado. Apesar da prevenção, a necessidade de se ter um diagnóstico e um tratamento preliminar para não ocasionar um dano maior à estrutura e, consequentemente, um alto custo com recuperação, é muito relevante para o tempo de vida útil da edificação e segurança.
Na engenharia civil a patologia visa tanto o diagnóstico e seu correspondente tratamento, quanto à prevenção. Afinal, a ruína de uma edificação, dependendo do seu porte, pode ocasionar na perda de inúmeras vidas, assim como numa perda financeira altíssima. Portanto, ao realizar vistorias periódicas e manutenções é possível que isso seja evitado (SILVA, 2011).
Além disso, a descrição de cada patologia em uma estrutura é um processo primordial para se proceder com um tratamento correto. Por isso, é preciso identificá-las para saber quais estão presentes na edificação, evitando assim tragédias recorrentes devido à negligência, que de forma corriqueira são vistas nas notícias. Logo, ter soluções simples, eficientes e adequadas é, de fato, indispensável para a recuperação das vigas em CA.
Em se tratando do Brasil e afora, Viadutos, Pontes, edifícios dentre outros, ainda que sejam bem projetados e executados, são susceptíveis a sofrer com o desgaste ao longo do tempo devido a fatores como: condições climáticas adversas, uso inadequado ou deficiências nos materiais. Por isso, com o estudo das patologias é possível entender melhor os mecanismos de deterioração nas vigas em CA e implementar soluções que prolonguem a vida útil das estruturas, reduzindo a necessidade de reparos frequentes e custos associados à manutenção, com isso, contribuir para a durabilidade das construções. Ao identificar problemas em estágios iniciais, os profissionais podem evitar reparos extensivos e caros no futuro, resultando não apenas em economia financeira, mas também, na redução do impacto ambiental, promovendo práticas de construção mais sustentáveis com a otimização dos recursos. Portanto, o estudo da patologia é essencial, no âmbito Global, para a segurança das construções em geral.
No que diz respeito à Manaus-AM, existem muitas construções em que suas estruturas apresentam fissuras, deformações, infiltrações ou outros tipos de deterioração e podem representar riscos significativos para os ocupantes e para a sociedade como um todo, com uma análise detalhada é possível implementar medidas corretivas antes que os problemas se agravem, prevenindo acidentes e garantindo a proteção de bens e, principalmente, de pessoas.
A prevenção de patologias em Vigas de CA em Manaus desempenha um papel muito importante na garantia da segurança, durabilidade e eficiência das construções, este campo da engenharia e arquitetura dedica-se ao estudo das doenças e patologias que afetam as estruturas construídas, com o objetivo de identificar, diagnosticar e corrigir problemas que podem comprometer a integridade das construções na região.
No decorrido artigo será abordado o estudo das patologias mais comuns, com ênfase nas que ocorre em vigas de concreto armado, explanando alguns dos principais tipos; definições; conceito de Concreto Armado; e a importância de obedecer o que dita a norma NBR 6118 (ABNT, 2023). Propondo soluções e prevenção mediante a um levantamento preciso.
Desta forma, o objeto do presente trabalho possui o objetivo de identificar as causas e consequências, sugerindo soluções apropriadas para as manifestações patológicas existentes na estrutura de concreto armado em uma edificação residencial localizada em Manaus/AM
2 Referencial Teórico
2.1 Definição de Patologia
“A patologia do concreto armado envolve o estudo das manifestações patológicas que comprometem a durabilidade e o desempenho estrutural, incluindo fissuração, corrosão da armadura e deterioração causada por agentes físicos e químicos.” Helene e Terzian (1993)
As patologias na construção civil podem ser definidas como defeitos que ocorrem em determinados locais da estrutura. Diz-se que uma construção apresenta uma patologia quando ela não atende de forma adequada uma ou mais funções para as quais foi designada. Com isso, o reparo desses problemas visa recuperar essas funções. O termo patologia surgiu na medicina, em que o estado patológico significa estado doentio e de falta de saúde. No setor da construção civil, o sentido é o mesmo.
O surgimento de patologias pode ter distintas razões, que vão desde a falta de planejamento, armazenamento incorreto de materiais e más condições de trabalho, até a ineficiência nos serviços da mão de obra. Os motivos mais comuns são:
a) falhas na execução;
b) baixa qualidade dos materiais;
c) falta de manutenções adequadas;
d) armazenamento inadequado de matérias-primas;
e) não cumprimento das normas técnicas;
f) erros na manipulação dos materiais e má utilização dos equipamentos;
g) falta de atenção dos trabalhadores e gestores.
2.2 Concreto Armado
O concreto armado é um material de construção composto por concreto e armaduras de aço, combinando as propriedades de resistência à compressão do concreto com a resistência à tração do aço. Essa combinação resulta em uma estrutura capaz de suportar cargas elevadas e resistir a tensões mecânicas significativas. “o concreto armado é um material estrutural no qual o aço de reforço é embutido de forma que os dois materiais atuem juntos na resistência aos esforços aplicados”. Neville e Brooks (2013)
O concreto armado é um material de construção composto por uma combinação de concreto e aço, projetado para oferecer resistência e durabilidade superiores em estruturas de engenharia civil. O concreto, por sua natureza, possui excelente resistência à compressão, mas sua resistência à tração é relativamente baixa. Para superar essa limitação, introduz-se o aço no concreto, que possui alta resistência à tração. O aço é incorporado ao concreto na forma de barras, malhas ou cabos, que são distribuídos de maneira estratégica dentro da matriz de concreto. O uso do concreto armado é amplamente aplicado em diversas estruturas, como vigas, pilares, lajes e fundações, devido à sua capacidade de suportar cargas elevadas e resistir a condições ambientais adversas.
Figura 1. Viga de Concreto Armado
2.3 Fissuras
As fissuras são uma manifestação comum em estruturas de concreto armado e podem ocorrer devido a diversos fatores, como retração do concreto, sobrecargas excessivas, deficiências no projeto estrutural ou problemas de execução. É importante compreender os diferentes tipos de fissuras, como as fissuras de retração, fissuras de flexão e fissuras por sobrecarga, pois cada uma delas pode indicar um problema específico na estrutura. Além disso, é necessário avaliar a largura, extensão e padrão das fissuras, bem como a presença de fissuras ativas ou passivas, para determinar a severidade do problema e a necessidade de intervenção.
a) fissuras: com até 1 mm de espessura;
b) trincas: espessura é de 1 a 3 mm;
c) rachaduras: espessura acima de 3 mm.
Além disso, as fissuras podem ser classificadas com base no seu agente causador. Os mais conhecidos são:
a) sobrecarga e acúmulo de tensão;
b) retração de cimento;
c) movimentação térmica;
d) recalque de fundação.
Figura 2. Fissura na viga
2.4 Concreto Segregado
O concreto é um elemento construtivo composto por areia, pedras (brita), água e cimento. O concreto, quando preparado e lançado corretamente, transforma-se em uma massa homogênea, onde todas as pedras estão completamente envoltas pela pasta de cimento, areia e água. Se ocorre um erro de lançamento ou de vibração, as pedras se separam do resto da pasta, formando um concreto cheio de vazios, permeável, que permite a passagem de água para o piso inferior.
Figura 3. Concreto segregado
2.4.1 Tratamento para Concreto Segregado
Os problemas que envolvem bicheira no concreto exigem tratamentos adequados através da aplicação de materiais desenvolvidos especificamente para a sua recuperação, atendendo aos procedimentos específicos.
Atendendo as viabilidades técnicas e econômicas, é recomendável que as recuperações estruturais para o tratamento de segregações com profundidade de até 5 centímetros sejam executadas com argamassa polimérica estrutural.
3 Metodologia
A pesquisa classifica-se como exploratória, pois foi realizada a visita in loco para coletar informações a respeito do objeto de estudo, dirigiu-se ao local para fazer medições, levantamentos em geral.
Observou-se o quanto a estrutura estava danificada, se estava dentro do padrão de uso, ou seja, as condições da edificação, portanto, é considerada como pesquisa qualitativa também.
Foram relatados os estados em que se encontrava a viga, classificando no levantamento cada defeito decorrente das patologias presentes, por isso, é categorizada como pesquisa descritiva.
Além disso, foi abordado a razão, o porquê dos acontecimentos, a causa dos fenômenos em questão, o que levou a ocasionar os problemas, conceituando cada um deles. Logo, é intitulada como pesquisa explicativa.
Por fim, foi estimado os recursos para investimento nos materiais para recuperação da estrutura, denominando-se assim a pesquisa como Quantitativa.
Figura 4. Fluxograma de Metodologia
Justificativa
Em se tratando do Brasil e afora, Viadutos, Pontes, edifícios dentre outros, ainda que sejam bem projetados e executados, são susceptíveis a sofrer com o desgaste ao longo do tempo devido a fatores como: condições climáticas adversas, uso inadequado ou deficiências nos materiais. Por isso, com o estudo das patologias é possível entender melhor os mecanismos de deterioração nas vigas em CA e implementar soluções que prolonguem a vida útil das estruturas, reduzindo a necessidade de reparos frequentes e custos associados à manutenção, com isso, contribuir para a durabilidade das construções. Ao identificar problemas em estágios iniciais, os profissionais podem evitar reparos extensivos e caros no futuro, resultando não apenas em economia financeira, mas também, na redução do impacto ambiental, promovendo práticas de construção mais sustentáveis com a otimização dos recursos. Portanto, o estudo da patologia é essencial, no âmbito Global, para a segurança das construções em geral.
No que diz respeito à Manaus-AM, existem muitas construções em que suas estruturas apresentam fissuras, deformações, infiltrações ou outros tipos de deterioração e podem representar riscos significativos para os ocupantes e para a sociedade como um todo, com uma análise detalhada é possível implementar medidas corretivas antes que os problemas se agravem, prevenindo acidentes e garantindo a proteção de bens e, principalmente, de pessoas. A prevenção de patologias em Vigas de CA em Manaus desempenha um papel muito importante na garantia da segurança, durabilidade e eficiência das construções, este campo da engenharia e arquitetura dedica-se ao estudo das doenças e patologias que afetam as estruturas construídas, com o objetivo de identificar, diagnosticar e corrigir problemas que podem comprometer a integridade das construções na região.
4 Resultados
4.1 Localização
A edificação residencial deste estudo de caso fica localizada na Rua Santa Gertrudes Nº 105, Bairro: Cidade de Deus, Cidade Nova, Manaus AM cep. 69099424. Fica próxima à Igreja São Benedito. Tendo como sua Proprietária a Sra. Maria Elza, conforme Figura 5.
Figura 5. Localização
4.2 Levantamento
Esta residência possui uma estrutura de concreto armado, tendo como agregado graúdo o seixo rolado e, nas suas ferragens, armadura longitudinal com 10.0 mm de diâmetro (3/8’) e na armadura transversal(estribos) composta por um diâmetro de 5.0 mm, construída em 2012. Mediante a isso, constata que a estrutura não é tão antiga, no entanto apresenta patologias nas vigas, as principais são: fissuras, corrosão do ferro e concreto segregado, por exemplo.
4.3 Corrosão da Armadura na Viga de Sustentação
De acordo com a Figura 6, houve a expansão do aço devido à oxidação. E pelo fato de a viga estar exposta ao ar e à infiltração de água; por não haver o cobrimento nominal mínimo, conforme dita a norma NBR 6118/2023, causou o desplacamento de parte do concreto deixando a armadura exposta.
Nota-se que o material utilizado, o agregado graúdo, o seixo, não é recomendado para o concreto armado da referida viga, pois, do ponto de vista micro, no interior desse agregado existe muita umidade e pelo fato de a sua superfície ser lisa, dificulta a aderência entre os materiais, facilitando a existência de patologia como sendo o caso da viga em análise. O mais indicado seria a brita.
Outras vertentes que podem ocasionar esse tipo de problema é a má execução, a falta de controle na preparação do concreto, a dosagem incorreta da água no traço ou a cura do concreto. Logo, a patologia apresentada precisa de atenção, porque pode acontecer a perda de seção da armadura diminuindo o desempenho estrutural.
Para solucionar o problema é necessário que se faça um procedimento para cessar a infiltração, fazendo a drenagem correta da água que escoa na estrutura. Após isso realizar a limpeza do ferro e aplicar inibidores de corrosão, então aplicar graute.
Figura 6. viga com corrosão na armadura
4.4 Surgimento de Fissura na Viga de Sustentação do 1º Pavimento
Segundo a Figura 7, nota-se que houve o aparecimento de uma fissura na viga próximo a um pilar de canto onde ela está apoiada, esta viga é um pouco robusta com medidas b=15; h=30 e está sustentando dois pavimentos.
O surgimento dessa patologia nessa viga pode ter como causa: o excesso de carga, carregamento além do que a estrutura foi projetada para suportar; outro fator que pode ocorrer para essa manifestação patológica é o recalque do solo, pois afeta diretamente as vigas; a retração térmica que é a mudança de temperatura ao decorrer do dia ou do ano que faz com que o concreto se expanda ou se retraia,
Todavia, julgando pelo local da aparição da fissura, é possível que a causa seja devido ao recalque do solo. O solo dessa região é estável, é um solo argiloso, porém teve uma percolação da água no solo por meio de águas pluviais e fez com que o solo tivesse um recalque excessivo, fazendo o surgimento da fissura na viga uma vez que a viga descarrega a carga no pilar e o pilar no solo. E por se tratar de um pilar de canto bastante carregado e está sujeito a excentricidade contribuiu para o surgimento dessa patologia.
Figura 7. Aparição de Fissura na viga
4.5 Concreto segregado na viga
Conforme a Figura 8, nota-se que houve o surgimento do ninho de concreto (segregação do concreto). Provavelmente a causa dessa patologia ocorreu no momento do lançamento do concreto nas formas; ou no adensamento, mal uso do vibrador na hora da concretagem; ou devido à baixa trabalhabilidade do concreto com um baixo fator de água/cimento. Outra possibilidade de essa viga apresentar essa manifestação patológica pode ser pelo fato de o diâmetro do agregado ser superior ao necessário, causando a separação do agregado da pasta, formando nessa área da viga um concreto com baixa resistência.
Essa patologia conhecida popularmente como bicheira no concreto está presente em parte da viga. E, mediante a Figura 8, é possível perceber que o concreto não é homogêneo na área destacada, contendo vazios, facilitando a passagem de água. No entanto, essa patologia pode ser tratada por meio de produtos específicos como a aplicação de argamassa polimérica estrutural ou grautes cimentícios. É preciso identificar a origem, evitando o aparecimento e gastos desnecessários com recuperação.
Figura 8. Concreto segregado na viga
5 Conclusão
Pode-se inferir que, são pequenos detalhes que leva ao aparecimento de patologias em estrutura de concreto armado, é necessário ter o cuidado na execução do projeto, no uso inadequado da edificação e não negligenciar quando surgirem patologias na estrutura, dessa forma, é possível reduzir essas anomalias. Cabe salientar que, as vigas são elementos estruturais responsáveis pelo sustentamento da edificação.
E ainda que exista mão de obra qualificada, aplicação da tecnologia com software, por exemplo e fiscalização, é possível que exista a presença de patologias na construção, cabendo ao profissional a inspeção periódica em todas as fases da obra para reduzir ao máximo o aparecimento desses fenômenos.
Identificou-se as manifestações patológicas nesta estrutura de concreto armado que foram: a corrosão de ferro, fissuras e segregação do concreto. Isso foi primordial para fazer um levantamento eficiente para classificá-las e sugerir o tratamento de forma simples, eficiente e adequada, prevenindo para que não seja recorrente a aparição de mais patologias ou o agravamento das existentes.
O estudo limitou-se devido à falta de mão de obra e de materiais na recuperação das vigas, no entanto as patologias apresentadas nesta estrutura não estão tão graves, todavia, é preciso atenção e iniciar o processo de tratamento assim que possível uma vez que as patologias já foram identificadas. E esse processo de recuperação pode ser objeto de estudo de outro trabalho.
Portanto, com o estudo das manifestações patológicas é possível evitar o colapso das estruturas; deixar a edificação com uma ótima estética e, acima de tudo, resguardar as vidas das pessoas. A falta de prevenção pode acarretar em grandes gastos com recursos e impactos negativos ao meio ambiente.
REFERÊNCIAS
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Guia da Engenharia. Dimensionamento de Vigas de Concreto: Hipóteses e Métodos Completos [2024] HYPERLINK “https://www.guiadaengenharia.com/dimensionamento-vigas-concreto-hipoteses/” Dimensionamento de Vigas de Concreto: Hipóteses e Métodos Completos [2024] – Guia da Engenharia
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Patologias na construção civil: o que são e quais são as principais? 03 de mar de 2025 às 15:02
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