Maringá, Novembro de 2018 - gdace.uem.br · e procedimentos de reparo estrutural são apresentados de ... Quinta - Módulo 7: Procedimentos de Preparo e Limpeza do Substrato

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“Patologia e Recuperação de Estruturas de Concreto”

AEAM-CREA-SINDUSCON

Eng. Dr. Rafael Alves de Souza

Maringá, Novembro de 2018

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OEngracon Engenharia e Arquitetura & Engrafix Construções

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• Engenheiro Civil, Universidade Estadual de Maringá, 1999;

• Mestrado, Universidade Estadual de Campinas, 2001;

• Doutorado-Sanduíche, Universidade do Porto, Portugal, em 2003;

• Doutorado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2004;

• Pós-doutorado, University of Illinois at Urbana-Champaign, Estados Unidos, 2006;

• Estágios de curta duração, École Politécnique Fédérale de Lausanne (Suíça) e na Technologic University of Delft (Holanda), 2011;

•Pós-doutorado, University of Massachusetts Amherst, Estados Unidos, 2015.

MinistranteSlides de V

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• A Engracon Engenharia e Arquitetura Ltda e a Engrafix Construções Ltdasão empresas parceiras e do mesmo grupo;

Apresentação das Empresas

• A Engracon Engenharia e Arquitetura Ltda tempor responsabilidade odesenvolvimento de projetos nos ramos de Arquitetura e EngenhariaEstrutural

• A Engrafix Construções Ltda tempor objetivo a execução dos referidosprojetos;

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» Neste curso de 24 h/a, o participante terá a oportunidade deaprender sobre as

principais patologias incidentes nas estruturas de concreto, bemcomo, as

principais técnicas de recuperação estrutural.

» Para tanto, abordam-se características e ferramentas normalmente necessáriaspara identificação e quantificação das patologias (fissurômetro, pacômetro,ultrassom, esclerômetro, medidor de potencial de corrosão, etc.);

» Inúmeros exemplos práticos de situações reais de identificação de patologiase procedimentos de reparo estrutural são apresentados de maneira a melhorilustrar as técnicas apresentadas, dando oportunidade do participante entendercomo os procedimentos são aplicados no dia-a-dia da engenharia;

ApresentaçãoA

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ApresentaçãoA

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Segunda - Módulo 1: Patologia das Estruturas de Concreto. Conceito dePatologia. Abordagem da NBR6118. Desempenho. Vida Útil e Durabilidade.Manutenção.

Terça - Módulo 2: Vistoria do Local (Inspeção). Anamnese (Informações Oraise Formalizadas). Check-list de Procedimentos em Inspeção de Estruturas deConcreto.

Terça - Módulo 3: Exames em Laboratório. Exames in Loco (Não Destrutivose Destrutivos). Apresentação de Equipamentos: Fissurômetro, Ultrasom,Esclerômetro, Medidor de Potencial de Corrosão, Pacômetro, etc.

Quarta - Módulo 4: Gênese da Patologia das Estruturas. Principais Causas daDeterioração das estruturas. Processos Deterioração.

Quarta - Módulo 5: Materiais para Reparo, Reforço e Proteção.

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ApresentaçãoA

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Quinta - Módulo 6: Diagnóstico e Correção dos Problemas: Vigas, Pilares,Lajes, Paredes estruturais, Fundações, Pisos, Silos e Tanques, Estruturasem Água do Mar ou Água Doce, Galerias de Água e Esgoto, EdifíciosIndustriais, etc.

Quinta - Módulo 7: Procedimentos de Preparo e Limpeza do Substrato.

Sexta - Módulo 8: Procedimentos de Reparo. Reparos localizados,Reparos localizados profundos, reparos superficiais de grandes áreas,reparos devidos à corrosão, reparos de borda, reparos em fissuras, reparosespeciais, etc.

Sexta - Módulo 9: Proteção e Manutenção das Superfícies de Concreto.Pinturas e Revestimentos Estéticos ou Protetores.

Sábado - Módulo 10: Técnicas de Reforço e Estudos de Caso:Recuperação de Piso Industrial, Reparo de Laje com Fissuras Passantes,Recuperação/Reforço de Consolo de Concreto, etc.

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Engracon Engenharia de Estruturas e Arquitetura LtdaCREA 53598/PR, CNPJ: 14.949.258/0001-43

[email protected]

www.engracon.com.br e www.facebook.com/engracon

Engrafix Construções LtdaCREA/PR 59889, CNPJ: 23.034.867/0001-63

[email protected] e www.facebook.com/engrafixc

Fones (44) 3046-6959 / (44) 9-9113-3053/ (44) 9-9880-3388

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“Patologia e Recuperação de Estruturas de Concreto”

AEAM-CREA-SINDUSCON

Eng. Dr. Rafael Alves de Souza

Maringá, Novembro de 2018MÓ

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1Engracon Engenharia e Arquitetura & Engrafix Construções

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Introdução à PatologiaM

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O 1

Somente quando ocorreram danos significativos, é que se iniciou um movimento técnico no sentido de encarar a área de forma técnica abrangente;

No Brasil este movimento se iniciou no final da década de60, que pode ser entendido como marco zero do estudoorganizado da área;

A coincidência no Brasil, de vários acidentes importantesconcentrados na década de 70, resultou em vários artigose posteriormente primeiros eventos e bibliografiasespecíficas;

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O 1

Pavilhão da Gameleira, Belo Horizonte, 1971.

Influências na NB1 e nos artigos 250 a 284 do Código Penal (Responsabilidade Desmoronamento)

As conclusões técnicas sobreo colapso da estrutura é queo concreto não atingiu otempo de cura necessáriopara que o escoramentopudesse ser retirado e que aresistência não seguiu osparâmetros definidos peloengenheiro-calculista.Também aconteceram falhasno processo dedestacamento das escoras. Éo que consta nos laudospericiais usados pela Justiçade Minas Gerais para emitir asentença em 2006 – 35 anosdepois do acidente.

65 mortos e 50 feridos

http://www.cimentoitambe.com.br/engenharia-tragedia-da-gameleira/

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O 1

Hoje em dia a patologia já tem se ocupado de várias áreasdo conhecimento técnico da Construção Civil, falando-seem estudo sistêmico:

• Estruturas (de concreto armado e protendido, de madeira, metálica, etc);

• Fundações;• Revestimentos em geral;• Pinturas de proteção e estéticas;• Impermeabilização;• Fechamentos ou vedações.

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O 1

O concreto armado, sendo um material não inerte, está sujeito aalterações, em função de interações entre seus elementosconstitutivos (cimento, areia, brita, água e aço), materiais que lhe sãoadicionados (aditivos) e agentes externos (ácidos, bases, sais,gases, vapores, microorganismos e outros).

Gráfico extraido de PIANCASTELLI, E. M.. “Patologia e Terapia das Estruturas”

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O 1

Muitas vezes, dessas interações resultam anomalias que podemcomprometer o desempenho da estrutura, provocar efeitos estéticosindesejáveis ou causar desconforto psicológico nos usuários.

Figura extraida de PIANCASTELLI, E. M.. “Patologia e Terapia das Estruturas”

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O 1

Para que uma enfermidade (patologia) seja perfeitamenteentendida (diagnóstico), é necessário que se conheça suasformas de manifestação (sintomas), os processos desurgimento (mecanismos), os agentes desencadeadoresdesses processos (causas) e em que etapa da vida daestrutura foi criada a predisposição a esses agentes(origens).

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PatologiaM

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O 1

Ciência que estuda a origem, os sintomas e a natureza dasdoenças. No caso do concreto, a patologia significa oestudo das anomalias relacionadas à deterioração doconcreto na estrutura acabada:

Pathos = doença

Logos = estudo

Pathos ou path é uma palavra grega que significa paixão, excesso, catástrofe, passagem, passividade, sofrimento, assujeitamento, sentimento e doença. O conceito filosófico foi criado por Descartes para designar tudo o que se faz ou acontece de novo

M1M2

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Slide 8

M1 Pathos ou path é uma palavra grega que significa paixão, excesso, catástrofe, passagem, passividade, sofrimento,

assujeitamento, sentimento e doença. O conceito filosófico foi criado por Descartes para designar tudo o que se faz ou

acontece de novoMaster; 05/11/2018

M2 Aristóteles aplicou o termo para se referir ao "discurso fundamentado" ou "o argumento" no campo da retórica e o considerou

um dos três modos de persuasão ao lado do ethos e do pathosMaster; 05/11/2018

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PatologiaM

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O 1

A retórica pode ser definida como a arte de escolher o melhor argumento a cada caso com

o fim de persuadir.

Há três palavras famosas que derivam desta obra. São os 3 modos de persuasão: ethos, pathos e logos

M1M2

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Slide 9

M1 Pathos ou path é uma palavra grega que significa paixão, excesso, catástrofe, passagem, passividade, sofrimento,

assujeitamento, sentimento e doença. O conceito filosófico foi criado por Descartes para designar tudo o que se faz ou

acontece de novoMaster; 05/11/2018

M2 Aristóteles aplicou o termo para se referir ao "discurso fundamentado" ou "o argumento" no campo da retórica e o considerou

um dos três modos de persuasão ao lado do ethos e do pathosMaster; 05/11/2018

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PatologiaM

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O 1

Os problemas patológicos em edificações podem surgir em qualquer das fases de planejamento, projeto, produção de materiais e componentes, construção ou utilização destas edificações, e estão relacionados com o nível de controle de qualidade realizado em cada uma das fases.

Gráfico extraido de PIANCASTELLI, E. M..

“Patologias de Concreto”, AEC Web, Revista Digital, 2018

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TerapiaM

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O 1

Ciência que se ocupa da escolha e administração dosmeios de curar as doenças e da natureza dos remédios.

Therapeia = Método de curar

A palavra “terapia ” vem do grego THERAPEIA , que significa “o ato de curar” ou “ato de reestabelecer”. Já este vocábulo grego tem origem em um verbo THERAPEUEIN, que significa “curar” ou “realizar tratamento médico.

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ProfilaxiaM

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O 1

Ciência que estuda as medidas necessárias à prevenção das enfermidades.

Prophylaxis = prevenção

Profilaxia é um termo utilizado na área da saúde e significa medidas de prevenção . A origem da palavra é grega e quer dizer “Cautela”. O termo profilaxia se refere a medidas de precaução e a adoção de meios que evitem a proliferação de doenças

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ProfilaxiaM

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O 1

Do ponto de vista econômico, Helene (1997) ressalta que os custos de intervenção na estrutura, para atingir um certo nível de durabilidade eproteção, crescem exponencialmente quanto mais tarde for essa intervenção e que a evolução desse custo pode ser assimilada ao de umaprogressão geométrica de razão 5, conhecida por “Lei dos 5” ou regra de Sitter.

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Outras DefiniçõesM

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O 1

Sintoma: Manifestação patológica;

Falha: É um descuido, uma atividade imprevista ouacidental que se traduz em um defeito ou dano;

Origem: Etapa do processo construtivo(planejamento/concepção, projeto, fabricação de materiais,etc) em que ocorreu o problema;

Diagnóstico: Entendimento do problema (sintoma,mecanismo, causa e origem);

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Outras DefiniçõesM

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Correção: Eliminação dos defeitos acarretados pelosproblemas patológicos;

Recuperação: Correção dos problemas patológicos;

Reforço: Aumento da capacidade resistente de umelemento/estrutura em relação ao projeto original, comoconsequência de alteração de utilização, degradação oufalha que reduziram a capacidade resistente inicial;

Reconstrução: Ato de refazer um elemento/estrutura. Açãocorretiva com preço superior à reconstrução ou falta degarantia da solução de reparo;

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Patologias do Concreto ArmadoM

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Figura extraída de PIANCASTELLI, E. M.. “Patologia e Terapia das Estruturas”

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Figuras extraídas de PIANCASTELLI, E. M.. “Patologia e Terapia das Estruturas”

Por serem manifestações das enfermidades, é a partirdos sintomas que se inicia todo o processo deaveriguação das causas e origem do fenômenopatológico, fundamental para o correto diagnóstico.

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O 1 As enfermidades podem ser congênitas (nascem com a

estrutura) ou adquiridas ao longo de sua vida, devido àação direta de inúmeros agentes externos (incluindousuários) ou fenômenos físicos (choques, terremotos,incêndios, enchentes, explosões, recalques, variações detemperatura, etc).;

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A Evolução da NB-1

Slide extraído de Hampshire, S.; Bueno, S.; Kimura, A.

“ABNT NBR6118: Evolução, Tendências e Desafios”

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A Evolução da NB-1M

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• Mantida a Estrutura da NBR6118 (2007);

• Consulta nacional entre 15/08/2013 e 15/10/2013;

• Reunião para análise dos votos (Dezembro de 2013);

• Publicação sem carência em Maio de 2014 (238 páginas);

• Preparação para o texto-base de 2018;

• Revisão a cada 5 anos conforme exigência da ISO;

• Único país da América Latina com norma própria;


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• Fusão do concreto armado e protendido (concreto estrutural);

• Separação da norma de projeto da norma de execução;

• Organização mais racional (fluxo de projeto);

• Evolução quanto aos aspectos de durabilidade;

• Análise de vento passa a ser obrigatória para qualquer estrutura;

• Incorporação de modelos mais refinados de cálculo;

NB-1 (1978) x NBR6118 (2003)M

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• Poucas modificações quanto à flexão simples (armaduras semelhantes entre as duas normas);

• Evolução no cálculo de estribos (Modelos I e II) com possibilidade de redução da armadura transversal;

• Melhoria significativa no cálculo à punção de lajes;

• Grande evolução nos modelos de cálculo de pilares com possibilidade de diminuição das armaduras;

• Introdução de métodos para a avaliação da estabilidade global dos edificios;

NB-1 (1978) x NBR6118 (2003/2007)M

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• A nova norma passa a abranger concretos do Grupo II de resistência (C55 a C90);

• Passa a ser exigida a avaliação da conformidade doprojeto por profissional habilitado, independente e diferentedo projetista, requerida pelo contratante;

• Incluídos novos critérios de cobrimento para elementos em contato com o solo e lajes em concreto protendido;

• Alterações nas expressões para cálculo do módulo de elasticidade;

NBR6118 (2003/2007) x NBR6118 (2014)M

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• Novos valores característicos para retração e fluência;

• Novas considerações para desaprumo em conjunto com a ação do vento;

• Alterações no cálculo de pilares e na dimensão mínima;

• Alterações nas expressões para cálculo do módulo deelasticidade emfunção dos agregados graúdos;

• Alterações nas espessuras mínimas de lajes comintrodução de coeficiente de segurança adicional para lajesembalanço;

NBR6118 (2003/2007) x NBR6118 (2014)M

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• Introdução de capítulo cominstruções para análiseutilizando o Método das Bielas;

• Melhorias no modelo de cálculo à torção de vigas;

• Exigência de armaduras mínimas negativas para lajes sem consideração de continuidade;

• Melhoria no detalhamento de vigas-parede;

• Alterações nas espessuras mínimas de lajes comintrodução de coeficiente de segurança adicional para lajesembalanço;

NBR6118 (2003/2007) x NBR6118 (2014)M

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Escopo da NBR6118 (2014) – Item 1

• Esta Norma estabelece os requisitos básicos exigíveispara o projeto de estruturas de concreto simples, armado eprotendido, excluídas aquelas emque se empregam

concreto leve, pesado ou outros especiais.

•Esta Norma aplica-se às estruturas de concretos normais,identificados por massa específica seca maior do que 2 000kg/m3, não excedendo 2800 kg/m3, do grupo I deresistência (C20 a C50) e do grupo II de resistência (C55 aC90), conforme classificação da ABNT NBR 8953. Entreos concretos especiais excluídos desta Norma estão oconcreto-massa e o concreto semfinos.

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• Esta Norma estabelece os requisitos gerais a serematendidos pelo projeto como umtodo, bem como osrequisitos específicos relativos a cada uma de suas etapas.

• Esta Norma não inclui requisitos exigíveis para evitar osestados-limites gerados por certos tipos de ação, comosismos, impactos, explosões e fogo. Para ações sísmicas,consultar a ABNT NBR 15421; para ações emsituação deincêndio, consultar a ABNT NBR 15200.

Escopo da NBR6118 (2014)- Item 1M

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• No caso de estruturas especiais, como de elementos pré-moldados, pontes e viadutos, obras hidráulicas, arcos, silos,chaminés, torres, estruturas off-shore, ou estruturas queutilizam técnicas construtivas não convencionais, comoformas deslizantes, balanços sucessivos, lançamentosprogressivos e concreto projetado, as condições destaNorma ainda são aplicáveis, devendo, no entanto, sercomplementadas e eventualmente ajustadas empontoslocalizados por Normas Brasileiras específicas.

Escopo da NBR6118 (2014) – Item 1M

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Requisitos de Qualidade (Item 5)

5.3 Avaliação da conformidade do projeto

A avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada porprofissional habilitado, independente e diferente do projetista, requeridae contratada pelo contratante, e registrada emdocumento específico queacompanhará a documentação do projeto citada em5.2.3.M

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5.3 Avaliação da conformidade do projeto

Entende-se que o Contratante, pode ser o proprietário da obra, numaprimeira instância, desde que este tenha condições de compreender o queestá se propondo e acertado neste contrato, cujo conteúdo pode versarsobre termos técnicos, específicos da linguagemdo engenheiro. Nesse casoentende-se que o Proprietário tenha conhecimentos técnicos e compreendatodo o teor técnico do contrato e o autorize. O Contratante pode sertambém um representante ou preposto do proprietário, respondendotecnicamente pelo que há de cunho técnico neste contrato, substituindo esteúltimo nas questões exigidas, ou seja, nas responsabilidades próprias edefinidas por esta norma.

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25.1 Aceitação do Projeto

Cabe ao contratante proceder ao recebimento do projeto, quando cumpridasas exigências desta Norma, emparticular aquelas prescritas na seção 5.

Verificada a existência de não-conformidades, deve ser emitido termo deaceitação provisório do projeto, do qual devemconstar todas as pendências.

Na falta de habilitação técnica do contratante para a aceitação do projeto, eledeve designar umpreposto legalmente habilitado para tal.

Uma vez sanadas as pendências, deve ser emitido o termo de aceitaçãodefinitiva do projeto.

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Diretrizes para Durabilidade (Item 6)

6.3 Mecanismos de Envelhecimento e Deterioração

A norma passa a apresentar as características dos mecanismos deenvelhecimento e deterioração relativos a lixiviação, expansão porsulfatos, reação álcali-agregado, despassivação por carbonatação,etc.M

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Diretrizes para Durabilidade (Item 6)M

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Slide extraído de Helene, P.

“Os Principais Mecanismos de Deterioração que Prejudicam a Vida Útil da Estrutura”

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Qualidade do Concreto de Cobrimento (Item 7.4)M

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Qualidade do Concreto de Cobrimento (Item 7.4)

Cobrimento do Concreto

Valor nominalCNom. = C Min. +C

C Min.Cobrimento Mínimo(Depende do meio ambiente)

C Controle deQualidade

C

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= 0,5 cmCom Controle eCura Adequados

= 1,0 a 2,0 cmSem Controle eCura Adequados

Nom.CNom.C

7.4.7.4 Quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância davariabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor∆c = 5 mm

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Qualidade do Concreto de Cobrimento (Item 7.4)M

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Outras Normas Técnicas de Referência

NBR14037:2011 – Manuais de Uso, Operação e Manutenção

NBR5674:2012 – Norma de Manutenção

NBR 15575:2013 – Norma de Desempenho

NBR16280:2015 – Reforma em Edificações

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NBR15575-1 (2013)M

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Definições Clássicas

Durabilidade Característica da construção de manter suas características ao longo do tempo.

Vida Útil Período de tempo no qual a construção pode cumprir sua função sem custos importantes de manutenção (mensuração da durabilidade).

Definições da NBR 15575

Durabilidade Característica do edifício ou de seus sistemas de desempenhar suasfunções, ao longo do tempo e sob condições de uso e manutenção especificadas, atéum estado limite de utilização.

Vida Útil Período de tempo durante o qual o edifício (ou seus sistemas) mantém odesempenho esperado, quando submetido às atividades de manutenção predefinidasem projeto.

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NBR15575-1 (2013)M

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NBR15575-1 (2013)M

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NBR15575-1 (2013)M

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Métodos de Avaliação NBR 15575:

• Análise do projeto de acordo com normasespecíficas (método implícito).

• Ensaios físico-químicos e de envelhecimentoacelerado (método explícito).

• Modelos de previsão (método explícito).

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR15575-2 (2013)M

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NBR5674 (1999)

• MANUTENÇÃO: Conjunto de atividades a serem realizadas ao longo da vida total da edificação par a conservar ou recuperar a capacidade funcional da

edificação e de seus sistemas constituintes.

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NBR5674 (1999)M

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O 1 Estudos realizados em diversos países, para diferentes

tipos de edificações, demonstram que os custos anuaisenvolvidos na operação e manutenção das edificações emuso variam entre 1% e 2% do seu custo inicial. Este valorpode parecer pequeno, porém acumulado ao longo da vidaútil das edificações chega a ser equivalente ou até superiorao seu custo de construção.

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NBR5674 (1999)M

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O 1 Omissão em relação à necessária atenção para a

manutenção das edificações pode ser constatada nosfrequentes casos de edificações retiradas de serviço muitoantes de cumprida a sua vida útil projetada (pontes,viadutos, escolas), causando muitos transtornos aos seususuários e um sobrecusto em intensivos serviços derecuperação ou construção de novas edificações.

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NBR5674 (1999)

• Preservar a segurança e saúde dos usuários da edificação

• Garantir a habitabilidade

• Qualidade de vida dos moradores

• Custa mais caro consertar do que manter

• Valorização patrimonial

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NBR5674 (1999)

• Manutenção de Fachadas e Impermeabilização;

• Troca de cabos de elevadores;

• Sistema hidráulico;

• Sistema elétrico;

• Colmatação de fissuras;

• Adequação da acessibilidade.

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Patologias Frequentes em Condomínios

Fissura: até 0,5 milímetro.

Trinca: de 0,5 mm a 1,0 mm.

Rachadura: de 1,0 a 1,5 mm.

Fenda: superior a 1,5 mm

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Emenda inadequada da alvenaria/estrutura

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Falta de junta/tratamento térmico/impermeabilização

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Ocorrência de Recalque (Assentamento das Fundações)

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Ocorrência de Recalque (Assentamento das Fundações)

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Ausência de vergas e contravergas nas esquadrias

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Destacamento do revestimento externo

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Ausência ou ineficiência de impermeabilização e carbonatação

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Corrosão de armaduras

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Sindicato de Habitação do Rio de Janeiro (2013)

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Sinais de Alerta a Serem Observados

• Manchas de Infiltração

• Desplacamento de Pisos

• Presença de Fissuras, Trincas ou Rachaduras

• Flechas (Deflexões) Visíveis

• Vibrações Sentidas no Piso

• Expulsão de Recobrimento/Corrosão

• Dificuldade na Abertura de Esquadrias

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Intervenções na Unidade Autônoma

Troca de piso (peso?)

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Intervenções na Unidade Autônoma

Demolição e Construção de Paredes (Posição, Entulho, Estrutura?)

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Referências BibliográficasM

ÓD

UL

O 1

Antonio Carmona Filho e Thomas Garcia Carmona.Apostila do Curso “Recuperação, Reforço e Proteção dasEstruturas de Concreto”. Florianópolis;

Élvio Mosci Piancastelli: Apostila do Curso “Patologia eTerapia das Estruturas”. Belo Horizonte, 1997;

Thomas Garcia Carmona: “NBR 15575 – Implicações comRelação às Estruturas de Concreto Armado”. Recife, 2010;

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Engracon Engenharia de Estruturas e Arquitetura LtdaCREA 53598/PR, CNPJ: 14.949.258/0001-43

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Fones (44) 3046-6959 / (44) 9-9113-3053/ (44) 9-9880-3388

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