PATOLOGIAS DO CONCRETO ARMADO: ESTUDO DE CASOS EM EDIFICAÇÕES PREDIAIS

Engenharias, Volume 27 - Edição 128/NOV 2023 / 24/11/2023

REINFORCED CONCRETE PATHOLOGIES: CASE STUDIES IN BUILDINGS CONSTRUCTIONS

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10204027

 Francisco Silva Neto1
Guilherme Aparecido José Frabetti2
Henrique Guedes Cassiano3
Leonel Pereira Dantas Júnior4
Matheus Henrique Este da Silva6
Orientador: Dr. Ernesto Silva Fortes7

Resumo:  As patologias do concreto armado podem ocorrer devido a diversos fatores, tendo em vista o aumento das construções segundo estudo divulgado pelo Centro de Estudos da Metrópole (CEM) da Fundação de Amparo à pesquisa mostra que a cidade de São Paulo apresenta um crescimento de 767 mil para 1,38 milhão das construções prediais nos últimos 20 anos. Com isso deve-se ter maior atenção nas causas das manifestações patológicas que segundo Gonzales et al. (2020), as falhas de projeto que representam 45% das causas de sintomas patológicos, sendo seguido por falha de execução com 22%, 15% devido má qualidade dos materiais, 11% devido ao uso e 7% outros, fazendo-se necessário o conhecimento, identificação e terapias adequadas para os envolvidos no setor da construção. Com o objetivo de aprofundar os conhecimentos relacionados às patologias do concreto armado analisando suas principais causas e consequências, as técnicas de diagnósticos, visando fornecer um entendimento abrangente das questões relacionadas à durabilidade e terapia das estruturas de concreto armado. Será executado um estudo de caso de três edifícios, sendo um edifício já construído a 44 anos e dois edifícios em construção executando a inspeção, diagnóstico e prognóstico, classificação e terapia adequada das manifestações patológicas identificadas através dos registros fotográficos abordados. Com isso durante o estudo pode-se entender que as principais causas das manifestações patológicas foram causadas devido falha na execução dos edifícios que podem ser evitadas, sendo incentivado o estudo para execução de maneira correta dos elementos construtivos e vistoria periódica nos edifícios para verificação de patologias.

Palavras–chave: Patologias, concreto armado, causas, edifícios.

Abstract: Pathologies in reinforced concrete can occur due to several factors. According to a study published by Centro de Estudos da Metrópole (CEM)of the Fundação de Amparo, the city of São Paulo has seen an increase from 767000 to 1.38 million buildings in the last 20 years. According to Gonzales et al. (2020), project faults account for 45% of the causes of pathological symptoms, followed by execution faults with 22%, 15% due to poor quality materials, 11% due to use and 7% other, making it necessary for those involved in the construction sector to know, identify and provide appropriate therapies. The aim of this study is to deepen our knowledge of reinforced concrete pathologies by analyzing their main causes and consequences, as well as diagnostic techniques, to provide a comprehensive understanding of issues related to durability and treatment of reinforced concrete structures. A case study of three buildings will be carried out, one of which has already been built for 44 years and two of which are under construction, carrying out an inspection, diagnosis and prognosis, classification and appropriate therapy of the pathological manifestations identified through the photographic records covered. The study showed that the main causes of the pathological manifestations were due to faults in the execution of the buildings, which can be avoided. The study encourages the knowledge of the correct execution of the construction elements and periodic inspections of the buildings to check for pathologies.

Keywords: Pathologies, reinforced concrete, causes, buildings.

1. Introdução

No entanto, à medida que as construções vêm evoluindo, surgem vários desafios significativos relacionados à qualidade, segurança e durabilidade das edificações. Entre esses desafios encontramos as patologias do concreto como uma preocupação crítica. Patologias do concreto referem-se a defeitos, danos ou anomalias que podem afetar as estruturas de concreto, comprometendo sua integridade e desempenho ao longo do tempo. Um estudo feito por Marques; Minarelli (2021) divulgado pelo Centro de Estudos da Metrópole (CEM) da Fundação de Amparo à pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) mostra que a cidade de São Paulo apresenta um número maior de prédios do que casas. Os dados analisados foram coletados dos anos 2000 a 2020, tomando como base informações da Secretaria da Fazenda da Prefeitura da capital. O número de casas na cidade de São Paulo passou de 1,23 milhão para 1,37 milhão nos últimos 20 anos, já as construções prediais passaram de 767 mil para 1,38 milhão dentro do mesmo período. 

Segundo Sena et al., (2021) as patologias podem surgir em diferentes estágios do ciclo de vida de uma edificação, desde a execução até a fase final da obra e sua utilização. Essas patologias abrangem uma ampla gama de defeitos, desde fissuras superficiais aparentemente inofensivas até problemas estruturais graves, como a carbonatação do concreto. Cada tipo de patologia possui características específicas e implicações distintas para a segurança e desempenho das edificações.

Neste contexto, o presente artigo explora as patologias do concreto em algumas edificações prediais, analisando suas causas, manifestações, impactos e estratégias de prevenção e correção. A compreensão aprofundada das patologias é fundamental para aprimorar a qualidade das construções e garantir a segurança das estruturas prediais. Além disso, este estudo busca contribuir para o avanço do conhecimento científico e técnico no campo da engenharia civil, fornecendo informações relevantes para profissionais das áreas, pesquisadores e aos envolvidos no setor da construção.

1.1. Justificativa

As patologias são um dos maiores problemas da construção civil, tendo como maior vilão causador das manifestações patológicas, segundo Gonzales et al. (2020), as falhas de projeto que representam 45% das causas de sintomas patológicos, sendo seguido por falha de execução com 22%, 15% devido má qualidade dos materiais, 11% devido ao uso e 7% outros, ou seja, 67% das patologias são causadas por falha humana segundo Gonzales et al., (2020). Com isso o conhecimento para identificação das manifestações patológicas e suas terapias adequadas faz-se necessário para os envolvidos no setor da construção.

1.2. Objetivos

O objetivo geral o intuito de aprofundar os conhecimentos relacionados às patologias do concreto armado analisando suas principais causas e consequências, as técnicas de diagnósticos, visando fornecer um entendimento abrangente das questões relacionadas à durabilidade e terapia das estruturas de concreto armado.

Com isso o objetivo específico do artigo estudar patologias de edificações prediais como método construtivo de concreto armado, identificando os principais agentes que ocasionaram a patologia, sendo agente químico, físico ou falha humana. Verificando qual o maior agente causador das manifestações patológicas das estruturas prediais estudadas. Verificando juntamente com a pesquisa as terapias adequadas para cada patologia.

2. Revisão Bibliográfica

Nesta seção serão apresentadas as premissas utilizadas pelo grupo no presente artigo.

2.1 Concreto Armado

Segundo Neville; Brooks (2013) no sentido mais amplo o concreto é qualquer massa produzida a partir do uso de um meio cimentante. Geralmente esse meio é o produto da reação entre cimento hidráulico e água, mas até mesmo essa definição pode cobrir uma larga gama do que é o concreto. Então de modo geral podemos afirmar que o concreto é composto de modo geral por cimento Portland, agregados graúdos e miúdos e água, alguns concretos podem conter aditivos e adições que modificam a sua trabalhabilidade, comportamento ao longo do tempo e resistência. O concreto tem alta resistência à compressão, porém tem baixa resistência à tração, por isso ao ser utilizado em elementos estruturais são colocadas armaduras de aço para aumentar sua resistência a tração, por este motivo é o método construtivo mais utilizado no Brasil.

2.1.1. Agregados

A escolha dos agregados no concreto é muito importante, já que eles determinam o comportamento do concreto. Os agregados têm um papel que vai além de baratear o concreto diminuindo o consumo de cimento conforme Neville; Brooks (2013), eles auxiliam no volume do concreto, uma vez que somente a pasta de cimento hidratada (cimento + água) retrai dez vezes mais do que o concreto. Além disso o concreto o calor gerado pela hidratação de uma grande quantidade de cimento, principalmente em climas quentes, pode levar à fissuração que é uma das patologias do concreto. A maioria dos agregados também são menos propensos a sofrerem ataques químicos que a pasta do cimento.

A granulometria dos agregados influência diretamente visto que cada dimensão tem um teor de umidade máximo conforme pode ser observado na figura 1, que pode fazer com que a relação de água/cimento do concreto aumente ou diminua

Figura 1 – Representação esquemática da umidade no agregado

Fonte: Neville A.M.; Brooks J.J (2013)

2.1.2. Aditivos

O concreto pode ter alguns aditivos adicionado em sua composição tanto no momento de sua fabricação quanto diretamente ao concreto nas usinas. Segundo Parizotto (2017) As adições mais utilizadas são: 

  • Cinzas volante auxilia na diminuição da porosidade, reduzem o aumento de temperatura durante a hidratação, aumentam a resistência a sulfatos, melhoram a trabalhabilidade e diminuem a retração por secagem do concreto;
  • Sílica ativa produz um concreto com alta resistência e baixa permeabilidade devido às dimensões de seus grãos, que são menores que os grãos do cimento Portlad;
  • Pozolanas naturais reduzem o calor de hidratação e reatividade do concreto com agregados que contenham sulfatos, além de melhorar a trabalhabilidade; 
  • Escórias de alto-forno melhoram a trabalhabilidade, aumenta a resistência, reduz a permeabilidade e o aumento de temperatura durante a hidratação e melhora a resistência a sulfatos.

Além das adições que ajudam nas propriedades do concreto, podem ser utilizados os aditivos de concreto como os aditivos incorporadores de ar, redutores de água aditivos super plastificantes, aceleradores/retardadores e redutores de retração.

2.1.3. Classificação do concreto

A ABNT NBR 8953:2015 classifica os concretos para fins estruturais em dois grupos de resistência, conforme a sua resistência característica à compressão, conhecido como fck, medida em ensaios com corpos de prova normalizados.

2.1.4. Armadura

A armação do concreto armado são fios e barras que devem ter sua aderência ao concreto assegurada. Os aços para o concreto armado são normalizados pela ABNT NBR 7480:2007, dividindo o aço em três classes em função de suas resistências à tração e outras características mecânicas, essa divisão é da seguinte maneira:

2.1.5. Classe de agressividade ambiental (CAA)

O ambiente no qual a construção será executada, influência diretamente nas estruturas. A ABNT NBR 6118:2014 de projeto de estruturas de concreto classifica a agressividade do meio ambiente conforme tabela 2.

2.1.6. Cobrimento da armadura

A classe de agressividade ambiental denominada pela ABNT NBR 6118:2014, para um melhor controle de qualidade nas estruturas de concreto, determina o cobrimento mínimo da armadura do concreto armado, conforme tabela 3, necessário para cada classe e cada elemento construtivo, com o intuito de diminuir a corrosão das armaduras e outras patologias do aço e concreto.

Tabela 3 – Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal para Δc = 10 mm

2.1.7. Influência da temperatura no concreto

A temperatura influência diretamente o processo de hidratação do cimento, logo alguns cuidados devem ser tomados durante a concretagem. As variações de temperatura ao longo do tempo também devem ser consideradas, principalmente em ambientes com temperaturas altas e baixas muito acentuadas.  ABNT NBR 6118:2014 permite considerar que as variações de temperatura sejam uniformes na estrutura quando a desigualdade entre seus picos não seja muito elevada.

Figura 2 – Efeito da temperatura durante as duas primeiras horas após a moldagem sobre o desenvolvimento da resistência (todos os corpos de prova selados, após, curados por duas horas a 21º C)

Fonte: Neville A.M. (2016)

Como pode ser observado no gráfico da figura 2 durante a concretagem se a temperatura estiver muito elevada após o contato inicial entre o cimento e a água o período de latência do concreto é reduzido, de modo que toda a estrutura da pasta de cimento hidratada se estabilize precocemente. Apesar de parecer uma coisa boa ter a resistência do concreto acelerada nas primeiras idades, pode ser que ocorra um efeito averso sobre a resistência a partir dos sete dias. Neville (2016) explica que a rápida hidratação inicial aparentemente forma produtos de pior estrutura física, provavelmente mais porosos, de modo que uma parte dos poros sempre permanece vazia. Com isso o resultado acaba sendo um concreto em uma resistência menor do que a de uma pasta de cimento menos porosa.

2.1.8. Cura do concreto

O objetivo da cura é manter o concreto saturado ou o mais próximo possível disso, até que os espaços na pasta de cimento fresca, inicialmente preenchidos com água, sejam ocupados até um nível desejado. Segundo Neville (2016) um ciclo de cura ótimo depende do tipo de produto de concreto produzido, um ciclo satisfatório comum consistiria no seguinte: período de duas a cinco horas, aquecimento a uma velocidade de 22 a 44ºC por hora até uma temperatura máxima de 50 a 82ºC, seguido por manutenção dessa temperatura e, finalmente, período de resfriamento, com duração do ciclo total (fora o período de espera), de preferência, não sendo maior do que 18 horas. (NEVILLE, 2016, p .386)

Figura 3 – Influência da cura úmida na resistência de um concreto com relação água/cimento igual a 0,50 

Fonte: Neville A.M.; Brooks J.J (2013)

O cimento só pode ser hidratado em capilares preenchidos de águas, por isso é preciso fazer a cura do concreto, para prevenir a perda de água pelos poros. A cura do concreto é importante para a resistência do concreto, quando feita de maneira correta e controlada a o concreto consegue desenvolver uma resistência maior conforme podemos verificar na figura 3.

2.2. Patologias

De acordo com Helene (1992) o diagnóstico de uma manifestação patológica, defeito que a estrutura apresenta, deve ser feito de modo a abranger os vários aspectos do problema que a estrutura está tendo. Podendo ser separado em:

  • Sintomas: caracterizam a manifestação patológica em si, podendo ser classificado mediante inspeções visuais, os mais comuns são as fissuras ou trincas, as eflorescências, as deformações ou flechas excessivas, a corrosão de armaduras, os ninhos de concretagem devido à segregação dos materiais e as manchas em estruturas de concreto;
  • Causas: são os agentes causadores das manifestações patológicas, algumas causas são as cargas a que estão sujeitas as estruturas, a variação de umidade e temperatura, agentes biológicos e atmosféricos, qualidade dos materiais, entre outros;
  • Origem: é a identificação da etapa na qual o fenômeno patológico teve início;
  • Mecanismo: é o processo que o agente patológico gera nas construções seja um agente agressivo externo ou interno à estrutura;
  • Consequências: são o comportamento geral de uma estrutura sujeita a manifestações patológicas podendo ser afetado de duas maneiras: quando envolvem as condições de segurança ou quando envolvem apenas as condições de utilização e funcionamento da estrutura. Os danos existentes tendem a piorar com o passar do tempo, por isso devem ser tratados o mais rápido possível.

O processo de deterioração das estruturas tem que ser compreendido para que seja feita uma manutenção correta na estrutura através de reparos e assim evitar que as deteriorações venham aparecer novamente na estrutura.  Segundo a divisão de Weimer et al., (2018) dos processos construtivos (concepção, execução e utilização), as causas dos processos de deterioração das estruturas podem ser classificadas em causas intrínsecas e causas extrínsecas.

As causas intrínsecas estão diretamente relacionadas à própria estrutura, decorrente dos materiais e peças utilizadas durante a construção e utilização das edificações, podendo ser resultantes de falhas humanas ou ações externas. Já as causas extrínsecas são independentes da própria estrutura, sendo provocadas por fatores que agridem as edificações, começando no exterior e atingindo o interior da estrutura, podendo ser resultantes de falhas humanas e ações externas.

O aparecimento de manifestações patológicas nas estruturas é consequência direta dos agentes de deterioração do concreto armado. Algumas das principais manifestações patológicas que podem aparecer nas estruturas de concreto armado são:

  • Fissuras e trincas;
  • Corrosão de armaduras;
  • Segregação do concreto;
  • Desgaste do concreto;
  • Eflorescência e manchas no concreto.

2.2.1. Fissuras

As fissuras são as manifestações patológicas mais encontradas e frequentes nas estruturas de concreto armado. Independente da causa da fissuração, pelo concreto ser um material pouco resistente à tração, elas estarão situadas nos pontos em que há esforços de tração na estrutura. Mesmo que não existam falhas estruturais as fissuras acabam aparecendo.

A análise das fissuras das estruturas deve ter suas causas e seus efeitos identificados, por isso, é preciso saber a dimensão das aberturas, extensão e se elas ainda estão em movimento ou se já estão estabilizadas. A definição desses aspectos é muito importante, ao realizar a manutenção da estrutura, pois ela só será efetiva se a causa da fissuração for eliminada (Wilmer et al.,2018, p.43).

As fissuras podem ocorrer tanto em seu estado fresco quanto em seu estado endurecido. Segundo Neville; Brooks (2013) existem três tipos principais de fissuras intrínsecas: fissuras plásticas, fissuras térmicas nas primeiras idades e fissuras de retração por secagem.

2.2.1.1. Fissura plástica

As fissuras plásticas se desenvolvem antes do endurecimento do concreto, podendo ainda ser divididas em: fissuras por retração plásticas e fissuras por assentamento plástico. De acordo com Neville; Brooks (2013) as retrações plásticas, ocorrem conforme a velocidade de evaporação ocorre rapidamente fazendo com que o concreto perca água de forma acelerada e acabe formando fissuras, sendo dependente da temperatura do ar, temperatura do concreto, umidade relativa do ar e velocidade do vento. Devido à perda de água da pasta de cimento ser a responsável pela retração plástica, ela será maior quando o consumo de cimento da mistura for alto ou se tiver um baixo teor de agregado. Tornando possível afirmar que se for executada uma cura correta evitando a evaporação rápida de água ou uma dosagem correta, as retrações plásticas podem ser evitadas.

2.2.1.2. Fissura térmica

As fissuras térmicas segundo Neville; Brooks (2013) aparecem nas primeiras idades do concreto ocorre durante a mistura e lançamento do concreto, por ser um material exotérmico. O calor gerado pelo concreto em contato com a água pode fazer com que o concreto endureça de forma rápida, dependendo do fator de água/cimento utilizado, gerando assim fissuras na estrutura. A diferença entre a fissuração plástica da fissura térmica está no período em que cada uma aparece, enquanto a fissuração plástica ocorre na superfície do concreto ainda no estado plástico, a fissuração térmica pode demorar semanas para ocorrer, porém dentro das primeiras idades. Se não tratada corretamente a fissura térmica pode levar à fissuração por secagem.

2.2.1.3. Fissura de retração por secagem

As fissuras de retração por secagem em grandes seções são induzidas por tensões de tração devido à restrição interna causada por retração diferencial entre a superfície e o interior do concreto. Neville; Brooks (2013) afirma que as fissuras podem ocorrer também devido à restrição externa ao movimento proporcionada por outra estrutura ou pelo subleito. A fissuração por retração leva semanas ou até mesmo meses para surgir, podendo ser controlada pela redução da retração.

2.2.2. Corrosão

Ribeiro et al., (2017) definem a corrosão como a interação destrutiva de um material com o meio ambiente, como resultado de reações deletérias de natureza química ou eletroquímica, associadas ou não a ações físicas ou mecânicas de deterioração.

As armaduras inseridas no concreto armado a princípio estão protegidas e passivas contra o risco de corrosão. Essa proteção é proporcionada pelo correto cobrimento, ver tabela 3, que forma uma barreira física ao ingresso de agentes externos e principalmente por uma proteção química conferida pela alta alcalinidade da água presente nos poros do concreto. Por isso o clima e condições no qual a estrutura será inserida deve ser analisado.

Bertolini (2010) classifica em quatro tipos as condições climáticas locais que a estrutura do concreto pode criar ou ser exposta:

  • Condições de concreto seco;
  • Condições de total e permanente saturação do concreto;
  • Condições de umidade intermediária do concreto;
  • Condições em que o concreto sofre ciclos de molhagem e secagem.

A relação de água/cimento tem um papel dominante na permeabilidade aos gases, tendo assim uma grande influência na velocidade de carbonatação, tendo isso em vista a ABNT NBR 6118:2014 determinou valores máximos para a relação de água/cimento correspondente a classe de agressividade do ambiente e a qualidade do concreto (tabela 4). Segundo Ribeiro et al., (2017) a carbonatação pode ser 10 vezes mais intensa em ambientes climatizados do que em ambientes úmidos, devido à diminuição da permeabilidade do gás carbônico no concreto por efeito da presença de água. Assim existe a necessidade de certa quantidade de água nos poros para que as reações de carbonatação ocorram.

De forma geral além das condições climáticas, as corrosões do concreto se dão por causas químicas e físicas conforme pode ser observado na figura 4.

Figura 4 – Efeitos relacionados às causas químicas e físicas que levam à corrosão

2.2.3. Segregação

Neville; Brooks (2013) definem a segregação como a separação dos constituintes de uma mistura heterogênea de modo que sua distribuição não seja mais uniforme. No caso do concreto, é a diferença entre as dimensões das partículas, algumas vezes é a diferença entre a massa específica dos componentes da mistura, que é a causa principal da segregação, mas sua amplitude pode ser controlada através da escolha de granulometrias adequadas e cuidado no manuseio.

Neville; Brooks (2013) separam a segregação em dois tipos. Na primeira as partículas maiores tendem a se separar já que elas deslizam em superfícies inclinadas ou se assentam mais que partículas mais finas. A segunda forma de segregação ocorre principalmente em misturas com excesso de água, é manifestada pela separação da pasta de cimento da mistura, também conhecida como exsudação, que forma uma camada porosa, fraca e não durável, porém não é necessariamente prejudicial e tendo padrões normalizados pela ABNT NBR 15558:2008. Quando uma mistura pobre é utilizada a primeira segregação ocorre se a mistura for muito seca, mas quando a mistura se torna muito úmida, pode ocorrer a segunda forma de segregação.

Conforme seção 2.1.1 a granulometria do agregado influência na relação água/cimento. Entretanto, a extensão real da segregação depende também do método de manuseio e lançamento do concreto. O risco da segregação diminuiu em casos em que o concreto não tenha que ser transportado por grandes distâncias e seja lançado diretamente da caçamba ou carrinhos de mão em sua posição final nas fôrmas. Em contrapartida o lançamento de concreto de alturas consideráveis, que não devem ser superiores a 2,00 m segundo a norma ABNT NBR 14931:2004. A utilização de um agregado graúdo com massa específica maior do que a do que a do agregado miúdo também aumenta o risco da segregação, por deixar o concreto heterogêneo e com baixa resistência.

2.2.4. Eflorescência

A eflorescência, é um fenômeno resultante da lixiviação do concreto, que é a dissolução dos compostos hidratados à base de cálcio da pasta de cimento por águas puras, carbônicas agressivas, ácidas e outras que possuam elevada capacidade de dissolução (PARIZOTTO, 2017, p. 191). A norma ABNT NBR 6118:2014 estabelece que os elementos sujeitos a lixiviação devem ter sua fissuração restrita, e suas superfícies expostas protegidas para minimizar a infiltração de água.

A ação do dióxido de carbono presente na atmosfera, a cal dissolvida e lixiviada resulta em depósitos brancos de sais na superfície do elemento, que acaba indicando a presença de eflorescência no concreto. A eflorescência prejudica o concreto apenas na sua aparência.

Os locais onde a eflorescência pode ser mais comumente encontrada são em laterais de reservatórios de água ou em locais que apresentem umidade, sempre sendo acompanhado de fissuras. Segundo Gentil (2022) as fissuras que se apresentam em conjunto com a eflorescência acabam se vendando sozinhas por conta da reação química do hidróxido de cálcio com a água em contato com o gás carbônico atmosférico.

2.3. Patologias nas construções

As patologias podem afetar a vida útil de uma estrutura, muitas acabam apresentando as patologias por falta de conhecimento para execução rápida e eficaz das estruturas. Algumas patologias são apresentadas durante as construções ou ao longo da vida dos edifícios. Erat et al (2016) considera que as manifestações patológicas podem ser classificadas segundo estes critérios:

  • Satisfatório: sem indícios de problemas estruturais, com padrão de construção aceitável;
  • Tolerável: sem indícios de problemas estruturais, mas com presença de anomalias que não se forem tratadas podem causar maiores problemas futuramente;
  • Alerta: estrutura em estado de durabilidade duvidosa, fase em que a estrutura atingiu seu limite de serviço;
  • Crítico: evidências nítidas de comprometimento estrutural e de durabilidade, proximidade com a vida útil última da estrutura.

Mess (2022) define com base em Souza e Ripper (1998) que 40% das manifestações patológicas são causadas devido falha de projeto, 28% devido falha de execução, 18% devido má qualidade dos materiais e 10% devido uso. Já Couto (2007) afirma que 52% das manifestações patológicas são causadas devido falha na execução, 18% devido falha de projeto, 14% devido uso, 10% devido outras causas e 6% devido má qualidade dos materiais.

Mitzsuzaki et al, (2019) definiu como as principais patologias encontradas na construção civil as fissuras, que podem ocorrer devido recalque de fundação, movimentação térmica, sobrecarga ou acúmulos de tensões, retração de cimento e deficiências no revestimento, devendo ser observada atentamente seu tamanho para que não cresça e se tornando uma trinca (abertura de 0,5 mm até 3 mm) ou uma rachadura (acima de 3 mm) e seja nociva à estrutura. Além das fissuras Mitzsuzaki et al, (2019) classifica deterioração do concreto, corrosão da estrutura de aço, manchas e eflorescência como patologias recorrentes nas construções, constatando que 45% devido falha de projeto, 22% devido falha na execução, 15% devido má qualidade dos materiais, 11% devido uso e 7% outros.

O DNIT (2010) define a causa da fissura de retração plástica como fissura com ocorrência antes do da pega do concreto podendo ser agravado com a utilização de aditivos relacionados a pega, sendo formada praticamente sem a necessidade de nenhuma energia, porque o concreto não iniciou sua fase de endurecimento não tendo ainda nenhuma resistência. A fissura plástica pode ser ainda ser minimizada com a utilização de concretos mais secos, aditivos plastificantes, aditivo compensador de retração e tomando cuidado na concretagem para que não haja exsudação. Já as fissuras por retração de secagem segundo Cabral et al, (2010) são as mais comuns dentro das construções sendo um fenômeno inevitável, desde que o concreto esteja exposto a um ambiente de umidade abaixo da condição de saturação, sendo influenciados pela granulometria do concreto, a diferença entre a retração plástica e a de secagem é o estado do concreto durante a ocorrência, a plástica ocorre no estado fresco e o de secagem ocorre no estado endurecido.

Portela; Pires (2016) identificou em um edifício vertical da Região Metropolitana do Recife que está em execução fissuração plástica, sendo causada por falha de projeto durante a execução do piso por não ter definido corretamente a armação do elemento estrutural. Na escola Politécnica de Pernambuco (POLI) Silva et al, (2018) identificou no bloco C do edifício fissuras de retração por secagem devido execução e projeto, não identificando o mecanismo causador da manifestação patológica. 

As fissuras térmicas segundo Araújo (2013) ocorrem em elementos estruturais com grande volume de concreto, como blocos de concreto ou grandes planos de laje, por conta da ação exotérmica causada pela hidratação do cimento. O emprego das armaduras de pele não evita a fissuração, porém diminuem a abertura das fissuras. Com isso Gambale et al, (2021) observou em um bloco de fundação de um edifício de Goiás uma fissuração térmica que surgiu no dia seguinte da concretagem devido à alta temperatura atingida pelo concreto na região central do bloco de fundação.

Para tratamento das fissuras estabilizadas o DNIT (2010) define primeiro que a superfície deve ser lixada e limpa para verificação da extensão da fissura, em seguida dever ser feita uma aplicação de resina epóxi de baixa viscosidade até que a fissura não absorva mais a resina. Segundo Souza e Ripper (1998) a injeção de resinas epoxídicas é o melhor tratamento para fissuras por terem baixa viscosidade, altas capacidades de resistência e aderência, bom comportamento em presença de agentes agressivos e secagem rápida. As injeções mais utilizadas para tratamento das fissuras são:

  • Injeção para selamento: Utilizada com a finalidade de selar, bloqueando a passagem de água ou outros agentes, a melhor opção é a injeção com resinas flexíveis de poliuretano por serem impermeáveis, elásticas e terem alta aderência, permitindo que a estrutura continue se movimentando;
  • Injeção estrutural: Utilizada em fissuras que representam um problema estrutural, o indicado é a injeção de resinas com alta capacidade de transmissão de carga e alta resistência à tração e compressão. Os materiais indicados são os durômeros epóxis ou de poliuretano;
  • Injeção para impermeabilização por área: Utilizada quando a fissura permite a passagem de água e prejudica o uso do local, com a finalidade de formar uma membrana impermeável atrás da estrutura com gel acrílico hidro estrutural.

Além das injeções existe a alternativa de utilizar argamassas estruturais, sendo necessário abrir uma canaleta linear ao longo da fissura com rompedores e discos de corte, para que na sequência essas canaletas possam ser preenchidas utilizando uma argamassa seca.  Segundo Neville; Brooks (2013) a fissuração plástica por ocorrer em seu estado fresco pode ser eliminado pela através da revibração do concreto em um tempo apropriado, sendo o último prazo possível em que a agulha do vibrador consiga ser inserida no concreto e retirada sem deixar marcas significativas.

Lins et al, (2021) definiu a seguinte metodologia para identificação das patologias:

Figura 5 – Etapas de desenvolvimento do estudo do Casarão Rosa

Fonte: Lins et al, (2021)

Lins et al, (2021) observaram patologias no Casarão Rosa sendo grande parte fissuras originadas por falhas na execução do projeto, devido cobrimento insuficiente das armaduras, infiltração e umidade. Uma das fissuras ainda está em observação para verificação se ainda está ativa ou passiva para uma futura intervenção, enquanto as demais precisaram ser demolidas e sua armadura limpa, por apresentarem início de corrosão eletroquímica devido a entrada de umidade nas fissuras.

Já Arivabene (2015) utilizou a metodologia do Krug (identificação do problema e pesquisa bibliográfica) e Lersch (estudo inicial, identificação das possíveis causas de manifestação patológicas e elaboração de conclusões) para identificar as patologias no concreto de um edifício não identificado para não denigrir a imagem do edifício e proprietário. Durante sua inspeção foi identificado uma viga com armadura exposta com aparecimento de oxidação, que pode ter sido causada pela fôrma utilizada na concretagem, ou seja, falha na execução, que absorveu a água do concreto, fazendo com que o concreto se desprendesse do elemento estrutural, aliado com a má qualidade do concreto aplicado. A solução proposta foi a remoção do concreto deixando a armadura exposta e limpeza das armaduras com jato de sílica, todo o concreto removido foi substituído por um material de consistência plástica como concreto ou argamassa. O reparo dessa manifestação patológica foi dado como de caráter urgente. Helene (1992) apresenta um manual para reparos em estruturas de concreto armado. A execução de reparos, de maneira geral, faz-se seguindo os seguintes passos da figura 6.

Figura 6 – Diagrama para restauração de estruturas afetadas pela corrosão

Fonte: Autoria própria (2023)

Além da armadura exposta Arivabene (2015) identificou uma segregação mínima causada por falha na execução devido ao lançamento do concreto de uma grande altura resultando na leve exposição de armadura e separação da pasta de cimento do agregado graúdo. A solução proposta foi primeiro uma verificação do grau de comprometimento do concreto para verificação da armadura, já para segregação foram sugeridas soluções genéricas como recomposição da área com argamassa, resina epóxi ou argamassa tipo “dry pack” e injeção de calda de cimento para preenchimento de vazios internos.

Melo; Santos; Silva (2009) em um estudo de caso identificou eflorescência no canal aberto de Ribeirão Arrudas executado em com contenção de concreto armado, devido a presença de água e umidade, onde afirma que não representa riscos as estruturas, afetando apenas a estética das construções podendo ser constatada através de depósitos de sais na superfície do concreto, gerando manchas esbranquiçadas. O tratamento dessa manifestação patológica é feito de maneira simples sendo executada uma limpeza do local através de lixamento manual ou com auxílio de produtos que facilitem sua remoção, como ácidos tomando os cuidados especiais para evitar ataques por cloreto ao concreto.

As juntas de dilatação são utilizadas em muitas construções para garantir a expansão térmica do material evitando fissuras, quebras e outros prejuízos para as construções, porém se não executadas e tratadas adequadamente podem levar a manifestações patológicas. Barbosa; Jr (2023) analisaram as manifestações patológicas presentes nas juntas de dilatação da ponte ligando os bairros Jardim Itália e Recanto dos pássaros sendo causadas devido à falta de impermeabilização e sistema de drenagem, além de juntas de dilatação com o cobrimento indevido. Com isso Barbosa; Jr (2023) afirmam que ressaltos, sujidade e infiltrações que levam a deterioração do concreto e outras manifestações patológicas, devendo ser inspecionadas regularmente. Segundo Haddad; Plaisant; Almeida (2015) o tratamento mais indicado para as juntas de dilatação são a impermeabilização da junta ou o preenchimento da junta para proteger o concreto da deterioração. 

Segundo Helene (1992) a definição da conduta a ser seguida pode incluir tanto pequenos reparos localizados, quanto uma recuperação generalizada da estrutura. A escolha dos materiais e das técnicas utilizadas nestes procedimentos só é feita após a observação do diagnóstico das patologias, onde é levado em consideração as características da região que será corrigida e as exigências de funcionamento do elemento que será objeto da correção. Em todos os casos é sempre recomendável que, após qualquer intervenção citada, sejam adotadas medidas de proteção da estrutura, através de um programa de manutenção periódica.

3. Materiais e Métodos

Voss; Tsikriktsis; Frohlich (2002) definem estudo de caso como uma história de um fenômeno passado ou atual, elaborada a partir de múltiplas fontes de provas, que incluem dados da observação direta e entrevistas sistemáticas, bem como pesquisas em arquivos públicos e privados. Já para Yin (2005) o estudo de caso é uma investigação empírica que analisa um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real, especialmente quando os limites entre o fenômeno e o contexto puderem não ser claramente evidentes.

Com isso adotamos alguns passos para desenvolvermos nosso estudo de caso.

3.1. Inspeção

A inspeção das manifestações patológicas segundo Carvalho; Pinto (2019) é o estágio preliminar do estudo de caso, porém crucial para uma melhor formulação do diagnóstico da estrutura. Com isso nesta etapa iremos levantar as patologias existentes nos edifícios. Coletando informações a partir da observação visual e registros fotográficos identificando os sintomas que as manifestações patológicas apresentam para que possa ser feita a determinação e análise das causas dos sintomas patológicos das edificações. Dentro da inspeção iremos determinar as causas das manifestações patológicas conforme figura 7.

Figura 7 – Causas das manifestações patológicas

Fonte: Autoria própria (2023)

3.2. Diagnóstico e Prognóstico

Carvalho; Pinto (2019) afirmam que o diagnóstico das manifestações patológicas é a determinação da origem da patologia, ou seja, os mecanismos da formação e gravidade potencial das mesmas, como excesso de carga na estrutura por exemplo. Já o prognóstico é o traçado do panorama evolutivo das enfermidades que assolam a construção, trabalhando com hipóteses acerca dos níveis de evolução do problema.

Com isso nessa etapa do estudo iremos levantar os mecanismos das manifestações patológicas apresentadas nas estruturas definindo suas origens, nivelamento de falhas e defeitos averiguados avaliando o cenário de evolução da sintomatologia com o tempo. Para que se possa decidir a respeito de uma intervenção ou não de uma manifestação patológica são levantadas hipóteses de evolução futura do problema a partir do diagnóstico baseados na tipologia da patologia, seu estado de desenvolvimento, as características gerais da edificação e as condições de exposição a que está submetida.

O diagnóstico e prognóstico correto auxiliam na definição da melhor intervenção da patologia. Viera (2016) define os seguintes objetivos das intervenções:

  • Erradicar as manifestações patológicas;
  • Impedir ou controlar sua evolução;
  • Estimar o tempo de vida da estrutura;  Limitar sua utilização  Indicar sua demolição.

Dentro desta etapa explicaremos as consequências que podem surgir caso não sejam efetuadas as medidas corretivas propostas para a eliminação das manifestações patológicas, classificando a manifestação patológica.

3.3. Terapia

Por fim após a definição do diagnóstico, prognóstico e classificadas as manifestações patológicas iremos elaborar intervenções viáveis e determinaremos a terapia que poderá ser seguida para a resolução das patologias.

3.4. Edifícios do estudo de caso

Iremos executar o estudo de caso nos seguintes edifícios.

3.4.1 Edifício Wilson Mendes Caldeira

O edifício Wilson Mendes Caldeira é um condomínio vertical comercial com 2 torres, tendo como método construtivo o concreto armado, foi construído em 1979, sendo localizado na região do Itaim Bibi, possuindo 15 pavimentos com uma área de aproximadamente 1120 m² por andar.

3.4.2. Edifício localizado na Freguesia do Ó

O edifício localizado na região da Freguesia do Ó está em construção, possui duas torres sendo uma torre com 27 pavimentos com o método construtivo o concreto armado e outra torre com 15 pavimentos de alvenaria estrutural. Sua área construída é de aproximadamente 36 mil m² com fachada ativa. 

3.4.3. Edifício localizado no Jardim Bonifácio

O edifício localizado na região do Jardim Bonifácio está em construção, tendo como método construtivo concreto armado e alvenaria estrutural. A obra é constituída por 2 blocos, cada bloco possuindo 2 torres, sendo uma torre com 10 pavimentos e outra torre com 9 pavimentos. Cada bloco tem uma área construída de aproximadamente 6384 m². 

4.Resultados e Discussão 

Para cumprir os objetivos propostos neste trabalho, foi realizado estudo de casos das manifestações patológicas apresentadas nas edificações citadas.

4.1. Edifício Wilson Mendes Caldeira

Figura 8 – Junta de dilatação apresentando fissuração e concreto exposto

Fonte: Autoria própria (2023)

Na cobertura do edifício foram analisados elementos estruturais apresentando manifestações patológicas e elementos estruturais que necessitavam de manutenção para evitar patologias futuras. As juntas de dilatação apresentam sujidades apresentando um pouco de fissuração como pode ser observado na figura 8, tendo como causa originária a falha na execução devido à deficiência na impermeabilização. O mecanismo causador original dessa patologia foi a deficiência da impermeabilização nas juntas agravadas com as variações climáticas, como chuva e sol, então a junta de dilatação foi diagnosticada com deterioração do concreto, junta de dilatação figura 8, e fissuração, junta de dilatação figura 9, podendo evoluir para infiltração na estrutura, que por sua vez pode causar carbonatação da armadura, tendo um agravante de causar graves acidentes a pedestres e bens materiais visto que corre o risco do desplacamento do revestimento e concreto, classificamos essa manifestação patológica como tolerável conforme Erat el al (2016),  por não apresentar indícios de problemas estruturais, porém com sintomas patológicos que se não forem tratadas podem causar maiores problemas futuramente.

A terapia adequada para essa manifestação patológica seria iniciar com a limpeza das juntas de dilatação removendo todo material sólido e poeiras, no caso da junta de dilatação que apresenta fissuração será necessário depois da limpeza da superfície a aplicação de injeção de resina epóxi de baixa viscosidade para selamento conforme o DNIT (2010) e Souza e Ripper (1998) sugerem. Após a limpeza e selamento das fissuras deverá ser aplicado o mastique, um selante plástico à base de poliuretano e impermeável que resiste às intempéries e raios solares, garantindo a estanqueidade das juntas.

Na cobertura e na garagem do edifício foram identificadas várias estruturas com a armação exposta ao tempo na cobertura do edifício. Em algumas estruturas foram identificados a armadura exposta demonstrando coloração laranja que acaba sendo indico de início de corrosão eletroquímica das armaduras. Com base nos estudos analisados na seção 2.3 do artigo existem duas hipóteses das causas para a exposição das armaduras sendo todas tendo como origem falha humana, a primeira causa seria uma camada de cobrimento insuficiente indo em discordância com a norma ABNT NBR 6118:2014 tratada na seção 2.1.6. do artigo. A segunda hipótese seria uma alta relação de água cimento na composição do concreto analisado na seção 2.2.2. Por conta de o edifício apresentar 44 anos a segunda hipótese foi descartada como causa da exposição e corrosão das armaduras.

Figura 9 – (a) Armadura exposta em estrutura de concreto armado e (b) armadura exposta em viga de concreto armado

Fonte: Autoria própria (2023)

Figura 10 – (a) Viga da laje com armadura exposta e (b) Laje com armadura exposta

Fonte: Autoria própria (2023)

Na figura 9 podemos observar as armaduras expostas presentes na cobertura do edifício tiveram causa originada na falha do projeto devido à insuficiência na camada de proteção das armaduras, sendo seguida de uma causa falha na execução na camada de concreto que protege a armação devido intempéries que deteriorou o concreto expondo as armaduras e nas armaduras ocorreu uma causa química. Logo o mecanismo causador da manifestação patológica foi o cobrimento insuficiente das armaduras. O diagnóstico para essa manifestação patológica foi corrosão de armaduras, tendo que ser tratado em curto prazo para que a patologia não evolua para carbonatação do concreto comprometendo a vida útil e estrutura do concreto, sendo assim foi classificada como tolerável conforme Erat el al (2016), por apresentar sintomas sem problemas estruturais. A mesma causa, mecanismo e diagnóstico foram observados nas armaduras expostas na garagem do edifício da figura 10. 

Figura 11 – (a) Laje com presença de umidade e armadura exposta e (b) viga da laje com armadura exposta e presença de umidade

Fonte: Autoria própria (2023)

Dentro da garagem do edifício ainda foram observadas outras armaduras expostas tendo a diferença da presença de umidade próxima das armaduras expostas, tendo assim outra causa da corrosão das armaduras. Na figura 11 pode ser observado presença de pontos alaranjados ao longo da estrutura e presença de umidade também, dando indícios de infiltração na estrutura, dessa forma a causa dos sintomas patológicos pode ser química. Entretanto não é possível verificar a presença de fissuras na estrutura é um dos indicativos de carbonatação do concreto, dessa forma determinamos que a causa da manifestação patológica e o mecanismo foram os mesmos das figuras 9 e 10, porém com a presença da umidade que pode evoluir a corrosão para carbonatação do concreto. Dessa forma a manifestação patológica da figura 11 é tolerável conforme Erat el al (2016).

Figura 12 – (a) Armadura do pilar em estado de corrosão apresentando desplacamento da camada de cobrimento e (b) fissura no mesmo pilar

Fonte: Autoria própria (2023)

Um pilar presente na cobertura do edifício apresentou corrosão mais avançada em suas armaduras. Na figura 12 verificamos desplacamento da camada de proteção da armadura, trincas e corrosão nas armaduras do pilar, a origem da manifestação patológica é devido ao uso tendo como origem fissuração devido intempéries, a fissuração permitiu a entrada de umidade que gerou causa química na armadura do pilar. devido aos aspectos visuais determinamos que a causa da manifestação patológica é química. Com isso determinação que o mecanismo original da causa devido ao uso foi a variação climática e da causa química a umidade, precisando de tratamento para que não comprometa a estrutura do edifício. A umidade corroeu a armadura desgastando-a fazendo assim com que a armadura e concreto perdessem aderência, sendo assim o diagnóstico da manifestação patológica é carbonatação. Por apresentar danos estruturais e estar com a estrutura em estado de durabilidade duvidosa foi classificado como alerta segundo Erat et al (2006).

A terapia adequada para a corrosão das armaduras e carbonatação apresentadas nas figuras 9 á 12 se inicia removendo o concreto ao redor da armadura corroída e fazendo o lixamento da mesma, verificando se a região afetada pela corrosão é acima de 15%, se a corrosão passar dessa porcentagem deve ser efetuado o reforço com armadura de mesmo diâmetro. Por fim deverá ser efetuada a recomposição da estrutura com argamassa tixotrópica para reparos estruturais, que é uma argamassa polimérica com agente adesivo integrado e inibidor de corrosão que dispensa o uso do fundo epóxi em zinco, garantindo o cobrimento satisfatório de 30 mm, segundo tabela 3 da seção 2.1.6, seguindo assim o mesmo tratamento descrito por Helene (1992). Devendo também ser executado impermeabilização nas manifestações patológicas das figuras 11 e 12, já que a figura 11 apresenta infiltração e a figura 12 está suscetível a intempéries. 

Figura 13 – (a) Parede de concreto com sinais de umidade e eflorescência e (b) laje com sinais de eflorescência

Fonte: Autoria própria (2023)

Na cobertura e em um pavimento desocupado foram avistados depósitos brancos e fissuras nas estruturas de concreto, como pode ser observado na figura 13, tendo origem de causa química e mecanismo causador a umidade. Existem duas hipóteses para o aparecimento dos depósitos brancos a primeira é o excesso de água na composição do concreto, a segunda hipótese é a estrutura estar em contato direto com a água ou umidade. Devido à idade da construção a primeira hipótese foi descartada, com isso chegamos ao diagnóstico de eflorescência na estrutura. A princípio a eflorescência não apresenta nenhum risco a estrutura prejudicando apenas a estética da construção como foi observado na seção 2.3., entretanto os depósitos brancos que apresentam são sais que podem levar a deterioração da estrutura, dessa forma o tratamento dessa manifestação patológica deve ser de curto prazo, mesmo não apresentando problemas estruturais sendo classificado como tolerável conforme Erat el al (2016).

A terapia adequada para a eflorescência se faz de maneira simples, já que afeta somente a estética da estrutura, a parede e laje afetadas devem ter sua superfície limpa através de lixamento como também sugerem Melo; Santos; Silva (2009), para que seja removido os depósitos brancos da estrutura. Caso ainda permaneça alguns depósitos pode ser utilizado ácidos como sulfâmico e acético para que seja removido totalmente a eflorescência, devendo ter cuidado com a quantidade de produto aplicado para que não ocorram manchas ou ataques por cloreto ao concreto. Quando a superfície estiver completamente limpa deve ser feita uma impermeabilização para evitar o retorno da patologia, visto que ela é causada devido a presença de água ou umidade.

Tabela 6 – Resumo das patologias edifício Wilson Mendes Caldeira

Figura 14 – (a) Gráfico causas das manifestações patológicas edifício Wilson Mendes Caldeira e (b) gráfico das manifestações patológicas diagnosticadas edifício Wilson Mendes Caldeira

Com as manifestações patológicas conseguimos observar que 64% das manifestações patológicas diagnosticadas foram corrosão das armaduras. O maior vilão desse edifício, que foi a maior causa dos sintomas patológicos foi a falha na execução, como podemos observar na figura 14, assim como analisado por Mess (2022) e Couto (2007) onde as falhas na execução foram a maior causa das manifestações patológicas, assim como nas obras analisadas nas patologias na construção da seção 2.3. do artigo, os dados divergem com a análise do Mitzsuzaki et al, (2019) que afirma que a maior falha foi devido a falhas no projeto, que não houve nenhuma neste edifício. A porcentagem devido ao uso da edificação diverge da pesquisa dos três sendo a com menos porcentagem diferente do Mitzsuzaki et al, (2019) e Mess (2022) que é quarta maior causa das manifestações patológicas e a terceira maior causa segundo Couto (2007).

4.2. Edifício localizado na Freguesia do Ó

Durante a construção deste edifício pode ser observado várias separações do agregado graúdo da pasta de cimento com espaços vazios, sendo causados por falha humana durante a execução do projeto. Os possíveis mecanismos causadores da separação do agregado e pasta são: a falha de vedação das fôrmas, lançamento do concreto, traço do concreto e excesso de vibração no adensamento. Essas características são da manifestação patológica segregação ou bicheira como é comumente chamada nas obras, que pode levar a deformações da estrutura e até mesmo ao desmoronamento, podendo ser agravadas se estiverem em um ambiente com classe de agressividade III ou com presença de umidade.

Na figura 15 podemos verificar esta separação causada por falha humana na execução, tendo como mecanismo causador o lançamento do concreto acima de 2 metros, que vai contra o recomendado da norma ABNT NBR 14931:2004. Desta forma o diagnóstico foi de segregação, por não apresentar problemas estruturais com anomalia a classificação dessa manifestação patológica tolerável conforme Erat el al (2016).

Figura 15 – (a) Segregação na base do pilar e (b) segregação na base da parede

Já na figura 16 podemos verificar esta separação também causada por falha humana na execução, tendo como mecanismo causador o excesso de vibração no adensamento, visto que foi no fundo da laje a ocorrência do sintoma patológico. Sendo diagnosticado como segregação, apresentando sintomas patológicos sem indícios de problemas estruturais foi classificada como tolerável conforme Erat el al (2016).

Figura 16 – Segregação em fundo da laje

Na obra foi possível verificar um pilar com armadura exposta e agregado graúdo separado da pasta de cimento na lateral do mesmo pilar, conforme figura 17. A causa dessa sintomatologia foi falha humana, tendo como mecanismo causador o traço do concreto que estava com uma alta relação de água/cimento deixando o concreto fluído e excesso de vibração na lateral do pilar. Foi detectado também deficiência na camada de cobrimento da armadura. O diagnóstico para esta manifestação patológica foi segregação com classificação tolerável conforme Erat el al (2016), por não apresentar problemas estruturais, porém se não tratados podem levar a maiores problemas futuramente.

Figura 17 – Pilar apresentando segregação na lateral com armadura exposta

Alguns pilares da obra apresentaram a armadura exposta e vazios causados, conforme figura 18, por falha humana, devido a execução do traço do concreto com alto teor de água/cimento e falha de vedação das fôrmas. Sendo diagnosticado como segregação e classificado como tolerável conforme Erat el al (2016), por não apresentar problemas estruturais, mas necessitando de tratamento adequado.

Figura 18 – (a, b) Pilares apresentando segregação na base e exposição de armadura e (c) Pilar apresentando segregação e exposição de armadura no topo

As segregações apresentadas precisam da seguinte terapia adequada. Nas figuras 15 e 16 a região deve ter a preparação da área de aderência, para que seja aplicado um microconcreto ou argamassa com características mecânicas semelhantes às do original, tendo mesmo tratamento do Arivabene (2015). Já nas figuras 17 e 18 o mesmo tratamento é desencorajado por apresentarem armadura exposta, devendo ser primeiro removido o concreto ao redor da armadura e lixamento das partes da armadura que apresentarem corrosão para que seja feita uma nova concretagem com o mesmo concreto utilizado inicialmente com a fluidez adequada, devendo ser respeitado o cobrimento satisfatório de 30 mm, segundo tabela 3. Se necessário pode ser utilizada a fôrma cachimbo, como foi o caso do tratamento da base do pilar da figura 15. É desencorajado apenas o cobrimento das bicheiras, que ocorre em algumas obras, por não ter eficiência no tratamento da manifestação patológica podendo deixar vazios no elemento estrutural que podem levar a outras patologias.

Figura 19 – Fissura plástica em laje recém concretada

Fonte: Autoria própria (2023)

Em uma laje concretada foi encontrada fissuras com pouca profundidade com aspecto craquelado parecendo ranhuras, conforme figura 19, tendo como causa falha humana no projeto. O mecanismo causador dessa manifestação patológica foi a evaporação rápida da água do concreto logo após seu lançamento, ou seja, houve deficiência na execução da cura do concreto. Com isso o diagnóstico é de fissura plástica, podendo evoluir para fissuras maiores e profundas se não for tratado. Por conta de a fissuração ocorrer no estado fresco o tempo de ação é em curto prazo, por não apresentar problemas estruturais com anomalia que necessitam de terapia adequada teve como classificação da manifestação patológica tolerável conforme Erat el al (2016).

A terapia adequada para a manifestação patológica seria revibrar o concreto para que as fissuras se fechem, visto que elas ocorrem no estado fresco do concreto, devendo ser tomado o devido cuidado para que a agulha do vibrado não deixe marcas significativas na estrutura, fazendo em seguida a cura adequada da laje para prevenir que as fissuras retornem. Essa terapia se assemelha com a indicada por Neville; Brooks (2013), que estudaram as propriedades do concreto em seu estado fresco e endurecido.

Figura 20 – (a) e (b) Fissura térmica em laje nos primeiros dias

Na mesma laje foram identificadas fissuras com maior profundidade e extensão, como pode ser observado nas figuras 20 e 21, tendo como causa química. O mecanismo causador das manifestações patológicas foi o calor exotérmico gerado na hidratação do cimento e o grande volume de concreto necessário para execução da laje, acabou fazendo com que o concreto evaporasse a água presente em sua composição de maneira rápida causando as fissuras. Com base nessa análise o diagnóstico é fissura térmica, podendo evoluir para fissuração por retração de secagem. Sendo classificada também como tolerável conforme Erat el al (2016), por não apresentar problemas estruturais.

Para que a fissura térmica não evolua para fissura de retração de secagem é necessário fazer a terapia adequada. O primeiro passo é fazer uma limpeza inicial ao redor das fissuras, prosseguindo com a limpeza das fissuras por meio da furadeira. Em seguida para garantir limpeza completa das fissuras é utilizado jatos de ar comprimido para que não fique nenhuma impureza. Com a limpeza concluída é fixado tubos metálicos nos furos realizados para permitir a injeção da resina epóxi com baixa viscosidade dentro das fissuras até que não haja mais absorção da resina, sendo a resina mais indicada a resina para selamento. Sendo uma terapia muito utilizada em fissuras como DNIT (2010) e Souza e Ripper (1998) sugerem.

Figura 21 – (a) e (b) Fissura térmica em laje nos primeiros dias

Figura 22 – Fissura por retração de secagem em laje recém desenformada

 Fonte: Autoria própria (2023)

Por fim foi avistada em uma laje após sua desforma foi verificado uma fissura com sinais de infiltração, conforme figura 22, tendo como origem causa química. Como a fissura ocorreu na área de contato com a fôrma estava nas condições suscetível na qual Cabral et al, (2010) descreveu, ou seja, um ambiente de umidade abaixo da condição de saturação, sendo o caso desta fissura, com isso foi diagnosticada como fissura de retração por secagem classificada como tolerável conforme Erat el al (2016), por apresentar anomalias que necessitam de terapia adequada para não causar problemas maiores futuramente e não ter indícios de problemas estruturais. A fissura apresentada pode comprometer a estrutura por levar a outras patologias como neste caso que apresentou a presença de infiltração, que pode ainda levar a corrosão das armaduras da laje.

A terapia mais adequada para a fissuração de retração por secagem é a mesma da fissuração térmica, limpeza da fissura e aplicação da resina epóxi de baixa viscosidade, com a diferença do tipo de resina que deve ser a resina de impermeabilização por área por apresentar infiltração. Fazendo-se também necessário impermeabilização com manta asfáltica na laje para evitar futuras infiltrações.

Tabela 7 – Resumo das patologias edifício da Freguesia do Ó

Figura 23 – (a) Gráfico causas das manifestações patológicas edifício Freguesia do Ó e (b) gráfico das manifestações patológicas diagnosticadas edifício Freguesia do Ó 

Fonte: Autoria própria (2023)

Dentre as manifestações patológicas 54% delas foram diagnosticadas como segregação, tendo como maior agente causador das manifestações patológicas a falha de execução representando 62% das causas, como podemos observar na figura 23. Comparando com os dados das pesquisas executadas por Mess (2022) e Couto (2007) as falhas na execução também foram a maior causa das manifestações patológicas visto que o maior diagnóstico foi o de segregação, que é caracterizado por falha na execução, não houve falhas no projeto deste edifício em construção que diverge da pesquisa feita por Mitzsuzaki et al, (2019).

Como ainda está em construção não tivemos manifestações patológicas devido ao uso, porém o segundo maior vilão deste edifício foram as causas químicas que foi o menor vilão das pesquisas feitas por Mess (2022), Couto (2007) e Mitzsuzaki et al, (2019), sendo essa divergência justificada pelo fato de a obra ainda estar em construção.

4.3. Canteiro de obras de edifício localizado no Jardim Bonifácio

Dentro da construção do edifício no Jardim Bonifácio o pavimento térreo apresentou manifestações patológicas, sendo uma delas fissuras com pouca profundidade e extensas, conforme figura 24, tendo causa química. O mecanismo causador das fissuras foi o calor exotérmico gerado da hidratação do cimento, sendo assim chegamos ao diagnóstico de fissura térmica que se não for devidamente tratada pode evoluir para fissura de retração por secagem, por não ter indícios de problemas estruturais foi classificada como tolerável conforme Erat el al (2016).

Figura 24 – Fissura por retração de secagem em laje

 Fonte: Autoria própria (2023)

A terapia adequada para esta fissura pode ser executada conforme descrito para fissura da seção 4.2.3 do artigo, abrindo um pouco da fissura com a furadeira para melhorar a aderência da resina e garantir o selamento das fissuras, prosseguindo da limpeza da fissura e preenchimento por injeção com resina para selamento. Podendo ter como terapia adequada também o fechamento da fissura com argamassa drypack, fazendo primeiro um corte linear ao longo da fissura, seguido de preenchimento com a argamassa seca, visto que se trata de uma fissura passiva.

Figura 25 – Armadura da viga apresentando corrosão eletroquímica

Fonte: Autoria própria (2023)

Foi avistado armaduras expostas com coloração alaranjada, conforme figura 25, tendo como causa originária falha humana na execução. O mecanismo causador da manifestação patológica foi falha na montagem das fôrmas e deficiência na concretagem da camada de proteção da armadura, deixando exposta a armadura da viga apresentando coloração alaranjada, que teve origem causa química. Sendo assim o diagnóstico é de corrosão nas armaduras, podendo ser agravado com a água presente no próprio concreto, visto que o concreto não está seco, podendo evoluir para carbonatação do concreto e comprometendo a vida útil da estrutura, a manifestação patológica foi classificada como tolerável conforme Erat el al (2016), por não apresentar problemas estruturais, porém necessitando de terapia adequada para que não haja problemas maiores futuramente.

A terapia adequada para as armaduras expostas se faz primeiro removendo o concreto ao redor da armadura e fazendo o lixamento das armaduras para remover a parte oxidada, procedendo da limpeza do local para que não fique nenhuma impureza. Por fim deverá ser efetuada a aplicação da argamassa tixotrópica para reparos estruturais com agente adesivo integrado e inibidor de corrosão. Respeitando o cobrimento mínimo de 30 mm da armadura segundo a norma ABNT NBR 6118:2014, ver tabela 3.

Figura 26 – (a) Segregação na base da viga e (b) segregação no topo da viga

Fonte: Autoria própria (2023)

Na figura 26 podemos verificar separação do agregado graúdo e pasta de cimento, deixando grandes vazios nos elementos estruturas, tendo como causa falha humana na execução. Os mecanismos causadores da manifestação patológica foi o traço de concreto e falha no adensamento do concreto, sendo diagnosticado como segregação, podendo causar deformações e desmoronamento na viga, sendo uma manifestação patológica, por não apresentar problemas estruturais, porém necessitando de terapia adequada para que não haja problemas maiores futuramente foi classificada como tolerável conforme Erat el al (2016).

A terapia adequada para a segregação apresentada por não apresentarem a exposição das armaduras pode ser feita a limpeza da camada porosa do concreto, prosseguido de uma nova concretagem com o mesmo concreto utilizado inicialmente com a fluidez adequada, deixando a superfície adequada para recebimento dos revestimentos.

Das manifestações patológicas observamos que 50% das manifestações patológicas diagnosticadas foram de segregação, sendo o maior vilão desse edifício, ou seja, o maior causador dos sintomas patológicos foi a falha na execução representando 60%, como podemos observar na figura 27. Com isso os dados analisados se equivalem com a pesquisa de Mess (2022) e Couto (2007) onde a falha na execução foi o maior vilão causador das manifestações patológicas, não havendo nenhuma manifestação patológica proveniente de falha de projeto, sendo assim divergente da pesquisa do Mitzsuzaki et al, (2019). Como o edifício ainda está em construção não existem manifestações patológicas devido ao uso, porém o segundo maior vilão desta construção foi a causa química divergindo das pesquisas feitas por Mess (2022), Couto (2007) e Mitzsuzaki et al, (2019), onde ela foi a menor causa, sendo essa divergência justificada pelo fato de a obra ainda estar em construção.

Tabela 8 – Resumo das patologias edifício do Jardim Bonifácio

Figura 27 – (a) Gráfico causas das manifestações patológicas edifício Jardim Bonifácio (b) gráfico das manifestações patológicas diagnosticadas edifício Jardim Bonifácio

4.4. Análise geral

Figura 28 – Gráfico manifestações patológicas nos edifícios

De maneira geral com base nas manifestações patológicas analisadas podemos afirmar que 61% ocorreram nos edifícios que estavam em construção, enquanto 39% aconteceram no edifício já construído. Podemos observar também que no edifício já construído a maior incidência de manifestação patológica foi a corrosão de armaduras representando 25% do total, enquanto nos edifícios em construção foi a segregação representando 32% do total, como podemos observar na figura 28.

Dentro das manifestações patológicas dos edifícios em construção e do edifício em construção o maior vilão sendo agente causador das manifestações patológicas foi a falha na execução representando nos edifícios em construção 24%, enquanto nos edifícios em construção representa 38%. Em virtude dos resultados é possível atestar que as manifestações patológicas em um edifício em construção são diferentes de um edifício que já está construído, sendo a maior causa das manifestações patológicas se dá por falha na execução, comprovando o que foi atestado por Mess (2022); Couto (2007) que afirmam que o maior vilão são as falhas na execução, diferente do Mitzsuzaki et al, (2019) que afirma que o agente causador da maioria das manifestações patológicas são as falhas no projeto. Sendo assim é necessário dar mais atenção quando for ser executada a concretagem principalmente, visto que a maior incidência de manifestação patológica foi a segregação que enfraquece o concreto na região afetada. 

Figura 29 – Gráfico causas das manifestações patológicas nos edifícios

5. Conclusão

As patologias sempre foram um grande problema na área da construção civil, podendo ser confirmado que o maior vilão para a ocorrência das manifestações patológicas são a falha humana, mais especificamente durante a execução das construções. Através das manifestações patológicas encontradas é possível notar a gravidade dos futuros problemas nas construções, quando há má execução e falta de fiscalização dos engenheiros responsáveis.

Com isso durante o estudo pode-se entender que as principais causas das manifestações patológicas nas construções podem ser evitadas, visto que o grande vilão são falhas na execução devendo incentivar a procura do conhecimento e estudos para execução de maneira correta dos elementos construtivos. As patologias podem ser tratadas adequadamente quando identificadas no início para evitar problemas graves futuros, por isso é importante a vistoria periódica nos edifícios para verificar se não existe a presença de sintomas patológicos na edificação, pois como foi apresentado no artigo as patologias ainda podem ser parcialmente recuperadas ainda assim devendo ser realizado seu reparo em curto prazo. 

6. Referências Bibliográficas

ARAÚJO, José M. Tensões térmicas em blocos de concreto armado. Teoria e Prática na Engenharia Civil, Rio Grande, n.22, p.1-14, out. 2013

ARIVABENE, Antonio C. Patologias em estruturas de concreto armado estudo de caso. Revista Especialize On-line IPOG, Goiânia, v. 01, n.10, p.1-22, dez. 2015

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6118: Projeto de estrutura de concreto: Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8953: Concreto para fins estruturais: Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2015

BARBOSA, Jonathan L.; JR, Marcos O. V. Análise de patologias em juntas de dilatação em ponte de concreto: estudo de caso em Cuiabá – MT. Tecnologia em controle de obras: 20 anos de contribuições do IFMT para construção civil, v.1, n. 1, p. 426-443, 2023.

BAUER, L.A. Materiais de Construção. 5ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2016

BRASIL. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de recuperação de pavimentos rígidos. Rio de Janeiro: IPR, 2010.

CABRAL, A. E. B. et. Al. Modelagem da retração por secagem de concretos produzidos com agregados reciclados. Revista Ibracon de estruturas e materiais, v. 3, n.1, p. 1-23, mar. 2010.

CARVALHO, Yuri M.; PINTO, Vivian G. Proposição de metodologia para aplicação em estudos de caso patologias em construções. Vértices, v. 21, n. 3, p. 530-539, nov. 2019

COUTO, J. P.; COUTO, A. M. Importância da revisão dos projetos na redução dos custos de manutenção das construções. In: CONGRESSO CONSTRUÇÃO 2007, 3, 2007, Coimbra, Portugal. Universidade de Coimbra, 2007.

ERAT, Djuli et al. Análise de patologias da construção civil. Revista Maiêutica, Indaial, v. 2, n. 1, p. 25-35, 2016.

GAMBALE, Patrícia G. et al. Modelagem e retroanálise do comportamento térmico do concreto em protótipo e fundação in loco. Concreto e construções, ed. 103, p. 55-60, Jul-Set 2021

GENTIL, Vicente. Corrosão. 7ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2022.

GONZALES, Fabio D.; OLIVEIRA, Daniel L.; AMARANTE, Mayara S. Patologias na construção civil. Pesquisa e Ação, Mogi das Cruzes, v. 6, n. 1, p. 128-139, 2020.

HADDAD, Assed; PLAISANT, Marcus; ALMEIDA, Gustavo. Patologias biológicas – tratamento de vida vegetal nos edifícios históricos do Rio de Janeiro. IV CIRMARE, Rio de Janeiro, setembro 2015. Disponível em: <https://www.researchgate.net/publication/291333638_PATOLOGIAS_BIOLOGICAS__TRATAMENTO_DE_VIDA_VEGETAL_NOS_EDIFICIOS_HISTORICOS_DO_RIO_DE_JANEIRO>. Acesso em: 28 de out. de 2023

HELENE, Paulo. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. 2ª Edição. São Paulo: Pini, 1992.

JUNIOR, Wilson Pacheco. Construindo o futuro de olho no passado: a história da construção civil no Brasil. Obra Prima, 2020. Disponível em: <https://blog.obraprima.eng.br/a-historia-da-construcao-civil-nobrasil/#:~:text=Os%20primeiros%20registros%20da%20constru%C3%A7%C3%A3o,ativid ades%20realizadas%20em%20seu%20texto> Acesso em: 16 set. 2023.

LINS, Eduardo J. M. et al. Patologias das construções em concreto armado: estudo de caso do edifício histórico da escola Politécnica de Pernambuco. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 7, n.8, p. 77146-77163, aug. 2021

MARQUES, Eduardo; MINARELLI, Guilherme. Trajetória do estoque residencial formal, Município de São Paulo, 2010/2020. Central de Estudos da Metrópole, São Paulo, 05 jul. 2021. Disponível em:<https://centrodametropole.fflch.usp.br/sites/centrodametropole.fflch.usp.br/files/cem_na_ midia_anexos/01-nota_tecnica_estoque_residencial_1.pdf> Acesso em: 16 set. 2023.

MC Bauchemie. Tratamento de fissuras no concreto: os melhores materiais da MC para esse procedimento. MC Bauchemie, 2022. Disponível em: <https://www.mcbauchemie.com.br/mcpedia/selamento-de-fissuras-os-melhores-materiais-da-mc-paraesse-procedimento.html> Acesso em: 12 out. 2023

MELO, Valquíria S.; SANTOS, Hersília A.; SILVA, Adriano P. Patologias em estruturas hidráulicas de macrodrenagem revestidas em concreto. Construindo, Belo Horizonte, v.1, n.2, p.32-37, jul./dez. 2009

MESS, Welington Batista. Manifestações patológicas mais comuns na construção civil: análise em unidades de saúde no município de Anápolis-GO. Trabalho de conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil da Mobilidade). Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Goiás, Anápolis, 2022.

MITZSUZAKI, Caio Y. Y. et al. Patologias na construção civil. Pesquisa e Ação, Mogi das Cruzes, v. 5, n. 4, p. 132-145, dez. 2019

NEVILLE, A.M.; BROOKS, J.J. Tecnologia do concreto. 2ª Edição. Porto Alegre: Bookman Editora LTDA,2013.

NEVILLE, A.M. Propriedades do concreto. 5ª Edição. Porto Alegre: Bookman Editora LTDA, 2016.

PARIZOTTO, Liana. Concreto Armado. Porto Alegre: SAGAH,2017.

PORTELA, M.; PIRES SOBRINHO, C. Patologias em Piso de Concreto Armado Polido: Um Estudo de Caso. Revista de Engenharia e Pesquisa Aplicada, v. 3, n. 1, 26 dez. 2016

RIBEIRO, Daniel et al. Corrosão em Estruturas de Concreto Armado: Teoria, Controle e Métodos de Análise. 1ª Edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 

SENA, Caroline Silva et al. Gestão de Obras e Patologias das Estruturas. Porto Alegre: SAGAH, 2021

SILVA, Alice Pereita et al. Mapa de danos de uma edificação pública na cidade do Recife: Estudo de caso. Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC, 5., 2018, Maceió

SOUZA, Vicente; RIPPER, Thomaz. Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto. São Paulo: Pini, 1998

VIEIRA, Matheus A. Patologias Construtivas: Conceito, Origens e Método de Tratamento. Revista Especialize On-line IPOG, Goiânia, v. 1, n. 12, dez. 2016.

VOSS, C.; TSIKRIKTSIS, N.; FROHLICH, M. Case research in operations management. International Journal Of Operations & Production Management, v. 22, n. 2, p. 195-219, 2002.

WEIMER, Bianca Funk; THOMAS, Maurício; DRESCH, Fernanda. Patologia das estruturas. Porto Alegre: SAGAH, 2018

YIN. Robert K. Estudo de caso: planejamento e métodos. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2005.