Patologias em concreto: Analise das patologias na ponte de Santana do Ipanema

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Este trabalho tem o objetivo de relatar as patologias em concreto armado geradas em uma ponte na cidade de Santana do Ipanema que está localizada no interior de Alagoas. Desta forma pretende-se avaliar e identificar as principais patologias encontrada na estrutura e definir as prováveis causas de sua deterioração. Definindo também, os cuidados que devem ser tomados para reparar tais patologias, podendo assim aumentar a vida útil da estrutura e consequentemente aumentar sua confiabilidade e segurança.

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  • Patologias em concreto: Analise das patologias na ponte de Santana do

    Ipanema

    Autor: Lucas Emanuel Guimares dos Santos

    Universidade Federal de Alagoas UFAL

    Delmiro Gouveia, AL, Brasil.

    Resumo

    Este trabalho tem o objetivo de relatar as patologias em concreto armado

    geradas em uma ponte na cidade de Santana do Ipanema que est localizada no interior

    de Alagoas. Desta forma pretende-se avaliar e identificar as principais patologias

    encontrada na estrutura e definir as provveis causas de sua deteriorao. Definindo

    tambm, os cuidados que devem ser tomados para reparar tais patologias, podendo

    assim aumentar a vida til da estrutura e consequentemente aumentar sua

    confiabilidade e segurana.

    Palavra-chaves: Patologias. Concreto. Manuteno.

  • Introduo

    A durabilidade da vida til das estruturas de concreto, vem nos ltimos anos

    despertando um grande interesse dos engenheiros e projetistas. Pois, vem ocorrente o

    aparecimento de patologias e desgastes estruturais de uma forma prematura. Esse fator

    se torna mais agravante quando o concreto usado de forma inadequada, ou seja,

    quando no se estuda as condies em que a estrutura de concreto ser submetida.

    O concreto um material que desperta grandes interesses de sua utilizao por parte

    dos projetistas de estruturas devido a sua resistncia. Porm, tem que se ter a ideia de

    sua durabilidade, mesmo sendo aplicado com todos os cuidados necessrios para se

    obter um produto de qualidade, como: dosagens, lanamentos e cura. Pode ser um

    material durvel na maioria dos ambientes, mas, nos casos de deteriorao prematura,

    podem trazer grandes lies para os responsveis pelas estruturas. (MEHTA e

    MONTEIRO, 2008).

    A durabilidade de uma estrutura de concreto depender de alguns cuidados que devem ser tomados na elaborao do projeto, so eles: a fase do projeto, a execuo da

    obra, o controle sobre os tipos de materiais que sero usados e a criao de um programa

    de manuteno da estrutura. Quando alguns desses passos citados no realizado

    devidamente o aparecimento de patologias e desgaste na estrutura ocorre com uma

    maior facilidade.

    Na construo civil, o termo patologia empregado quando o desempenho de uma

    estrutura, ou parte dela, no est conforme planejado, seja na capacidade mecnica,

    funcional ou esttica. So analisados tambm o tempo e condies de exposio, que

    remetem a associao a aspectos de durabilidade, vida til e desempenho. (ANDRADE e

    SILVA, 2005).

    Vrios podem ser os fatores que geram patologias em estruturas de concreto, dentre

    esses fatores os que prejudicam a qualidade, funcionalidade e durabilidade da estrutura

    so: fissuras, cloretos, carbonatao. O aparecimento dessas patologias de forma ampla

    em toda estrutura pode fazer com que a estrutura seja perdida, ou seja, mesmo tendo

    como reverter o quadro de patologias que se apresentam, economicamente no vivel

    a reestruturao. O concreto chegou ao fim da vida til quando o uso da estrutura se

    tornou inseguro e a recuperao antieconmica. (SILVA, 1995).

    Para que seja possvel dar uma vida til prolongada a estrutura, faz-se necessrio um estudo sobre os melhores materiais que atendero as necessidades do projeto.

    Dependendo do projeto esses materiais tem que proporcionar que a estrutura resista: a

    explorao prolongada a umidades, corroso da armadura do concreto (concreto

  • armado), aes do meio ambiente, aes mecnicas, os diferentes ambiente em que as

    estruturas so projetadas. Se essas condies no forem levadas em considerao,

    podem fazer com que a estrutura perca a sua principal finalidade, ou que a estrutura no

    atenda s recomendaes para a qual foi projetada. Quando se tem um programa de

    manuteno os gastos com reparao so diminudos drasticamente, mas, na maioria

    dos casos isso no ocorre. Principalmente com obras pblicas, como: viadutos, pontes, tneis, praas e escolas.

    Utilizando esses contextos acima citados, este artigo traz um estudo dos principais

    fatores que ocasionaram o aparecimento de patologias em uma ponte (obra pblica), e

    faz um levantamento de algumas solues que podem aumentar a vida til dessa

    estrutura. O estudo das patologias foi realizado na cidade de Santana do Ipanema .

    Objetivos

    1. Geral

    Este trabalho tem como objetivo analisar uma ponte, que est localizada na cidade de

    Santana do Ipanema na regio do interior de Alagoas. E com isso descobrir as patologias

    que foram geradas por falta de manuteno, conseguindo assim classifica-las e apontar

    quais medidas podem ser tomadas para resolver tais problemas. Com isso, possvel

    fazer com que a estrutura mantenha sua confiabilidade na utilizao, segurana e sua apresentao esttica.

    2. Especficos

    Identificar as principais patologias apresentadas na estrutura (ponte).

    Como evitar o surgimento de tais patologias.

    Tcnicas para recuperao das patologias apresentadas na estrutura.

    Justificativa

    Percebe-se que existe uma grande degradao das estruturas de concreto, sejam elas

    estruturas urbanas, rurais e industriais. E essa degradao est acontecendo de maneira

    mais precoce chegando a atinge o cotidiano da populao, as vezes de forma direta ou

    indireta. Esse agravante aumenta quando se trata de obras pblicas onde a falta de

    manuteno e de cuidados na elaborao dos projetos so maiores, gerando assim

    patologias que podem fazer com que as estruturas percam sua confiabilidade estrutural

    em um tempo menor do que o normal e entrem em colapso. Isso ocorre por conta que a

    rea da engenharia que estuda as patologias de estrutura ainda est em

    desenvolvimento, outro fator que existe uma falta de planejamento na elaborao da

    manuteno dessas estruturas.

  • Desenvolvimento

    Quando se trata da elaborao de um projeto para a construo de uma ponte, vrios

    fatores devem ser estudados e levados em considerao, dentre eles:

    O tipo de concreto que ser usado,

    O ambiente em que a estrutura ser construda (ambiente urbano, marino ou de

    rios), pois, para cada tipo de ambiente existe um tipo adequado de concreto,

    Condies que favorecem a deteriorao (podendo assim prever o surgimento

    de algumas patologias),

    Aes mecnicas.

    Para que a durabilidade e vida til de uma estrutura atenda s necessidades exigidas,

    o projeto tem que ser desenvolvido de uma forma holstica em todas as etapas do

    processo construtivo: concepo, planejamento, projeto, materiais e componentes.

    A palavra holstica vem do grego holos e significa que o perfeito entendimento de um

    fenmeno ou processo no pode ser deduzido a partir da soma de cada uma das partes

    constituintes dos mesmos, e sim atravs de uma viso global, que leva em considerao

    a interao existente entre as partes que contribuem para o funcionamento do todo.

    (ANDRADE, 1997).

    A parti dos conceitos e procedimentos que so estudados para a execuo da obra,

    possvel obter uma anlise do custo de manuteno da vida til da estrutura, e assim

    conduzir o projeto de uma forma sustentvel.

    Mesmo o concreto sendo um material resistente, slido, robusto, ao longo dos anos

    ele sofre degradao. Sua degradao depender da maneira com que o concreto foi

    utilizado, quando de maneira correta possvel prolongar sua degradao, quando no,

    perde-se algumas de suas caractersticas e assim o tempo de vida do concreto. Podendo

    at fazer com que as estruturas de concreto armado se tornem estruturas colapsadas

    (so estruturas que por algum motivo deixaram de atender as funes para as quais

    foram projetadas).

    O concreto no o nico material suscetvel aos processos de deteriorao causados

    pela gua, e esta pode se apresentar em vrias formas como gua do mar, subterrnea,

    de rio, de lago, de neve, gelo, de chuva, vapor. (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

    As ausncias de manuteno nas estruturas podem gerar duas formas de patologias,

    a simples e a complexa. Patologia simples: so as que mantm uma padronizao, que

    tem a possibilidade de ser resolvida sem um profissional altamente especiali zado. E a

    patologia complexa: requer um profissional altamente especializado para estudar os

    problemas que se apresentam, pois, precisa-se de um conhecimento profundo sobre

    patologias das estruturas.

    Vrias podem ser as causas das patologias em ponte de concreto as mais comuns so:

    fendas e fissuras, deteriorao em concreto e alvenaria, ruptura de fundao, pilares

    erodidos, deslizamento de encontro, falhas na mesoestrutura, falhas nas juntas,

  • elementos metlicos oxidados e deterioraes. Essas patologias podem levar a estrutura

    a entrar em colapso.

    Nota-se um grande descaso com as estruturas pblicas, seja desde a fase de projeto

    at a execuo. Por esse motivo essas estruturas sofrem mais desgastes, e geralmente

    sua vida til no atinge o tempo necessrio. Para reverter esse quadro, preciso que os

    conceitos de patologias das estruturas sejam implantados, pois, esse novo campo da

    engenharia se ocupa das origens e consequncias dos mecanismos que geram a

    degradao das estruturas. Com isso possvel aumentar o tempo de vida til das

    estruturas.

    Dados Obtidos

    Analisando a ponte (figura 1) no municpio de Santana do Ipanema foi possvel

    encontrar algumas patologias, e percebeu-se a falta de manuteno da estrutura

    ocasionando assim um grande desgaste nela. Quando se trata de obras pblicas o

    descaso maior, e isso foi notado nessa estrutura. A ponte tem sete bocas (passagem

    da gua do rio), e todas elas apresentaram algum tipo de patologia, tambm foi notado

    que no h nenhuma proteo para o concreto aparente, assim o concreto sofre uma

    ao maior do ambiente.

    Figura 1 Foto da ponte analisada.

    As manutenes nas estruturas de concreto sejam elas de forma preventiva ou

    corretiva so as principais maneiras de se prolongar a vida til da estrutura. Apesar d

    ideia de que o concreto um material bastante rgido e indestrutvel isso no verdade,

    pois, mesmo o concreto sendo um material bastante resistente ele sofre degradao

    conforme o tempo. Quando no se toma os devidos cuidados com as estruturas de

    concreto, o aparecimento de problemas e patologias na estrutura so certos. de

    extrema importncia que essas obras tenham um acompanhamento peridico, para que

  • sejam evitadas tais ocorrncias, e consequentemente seja possvel diminuir os danos que

    a estrutura est sofrendo.

    Foram diagnosticados vrios tipos de patologias, dentre elas: corroso da armadura,

    fissuras, mudana na tonalidade do concreto e uma eroso perto da base da estrutura.

    Esses problemas encontrados se no forem tratados da maneira correta pode acarretar

    um dano maior para a estrutura, podendo algo longos dos anos levar a estrutura a entrar

    em colapso. A deteriorao do concreto pode ser por fatores qumicos, biolg icos ou

    eletromagnticos. Isso se agrava quando a estrutura sofre diversos fatores externos e

    internos, que acaba acelerando o processo de deteriorao.

    Patologias encontrada na estrutura As patologias encontradas na estrutura de concreto armado, so patologias simples,

    ou seja, no requer um acompanhamento de um responsvel altamente especializado

    para resolver tais problemas, mas so patologias que se encontram em um ambiente

    agressivo, algumas das patologias encontradas esto em contato direto com a gua. Isso

    faz com que essas patologias se desenvolvam mais rpido e aumente o processo de

    deteriorao da estrutura. Como a ponte se localiza na passagem de um rio temporrio,

    h momentos no ano em que o concreto est em contato com a gua e momentos em

    que isso no ocorre. O concreto no tem uma proteo aparente, ele est diretamente

    em contato com a gua, ento, o processo de deteriorao mais rpido.

    Eroso

    So causados por motivos naturais ou humanos. A eroso o deslocamento de rochas

    ou do solo da superfcie, os agentes erosivos so as chuvas, vento, gelo e gua. Quando

    no prevenido pode acarretar srios danos na base das estruturas.

    Na ponte (estrutura estudada) foi notado que na frente de uma das bocas existe

    uma barreira natural formadas por lajeiros, ento quando o rio est com um certo volume

    de gua, essa barreira natural faz com que a gua realize o processo de eroso. Isso se

    agrava bastante, porque a eroso se encontra ao lado da base da estrutura, podendo

    gerar futuramente um grande transtorno para a reestruturao. Como mostra a (figura 2

    e 3), a eroso est num processo de avano e com isso j comea a danificar a estrutura

    de concreto armado.

  • Figura 2 Eroso encontrada na base da estrutura

    Figura 3 Eroso na base da ponte e barreira natural.

    Uma soluo vivel para acabar com esse problema seria a quebra da barreira natural,

    uma maneira de fazer isso seria usando a massa expansiva que conseguiria quebrar o

    lajeiro sem precisar usar explosivos, assim a estrutura no sofreria nenhum dano por

    conta da vibrao do solo que os explosivos trariam. Conseguindo assim evitar o

    prolongamento da eroso, aps a retirada da barreira natural o recomendado seria a

    concretagem da eroso, evitando assim o aumento dela, e garantindo que a base da

    estrutura se manter firme e atendendo os requisitos de segurana e confiabilidade para

    a qual foi projetada. Assim a vida til da base da estrutura ser prolongada, evitando

    maiores problemas.

    Corroso das armaduras

    As principais causas da corroso das armaduras so: a ausncia ou o recobrimento das

    armaduras que no foi realizado da maneira correta, a falta de impermeabilizao do

    concreto, a baixa qualidade do concreto, o processo de lixiviao, agregados

    contaminados, presena de microrganismos e m vibrao na realizao da concretagem.

    So diversas as causas que influenciam a degradao da estrutura, as principais so: a agressividade da gua, a poluio, o vento, a umidade e a temperatura. Esses fatores

    quando levados em considerao na hora de projetar a estrutura so fatores

    determinantes para evitar o aparecimento de patologias. A temperatura junto com a

    umidade e o vento podem influenciar no aparecimento de fissuras, e agem tanto no

    concreto fresco como no concreto endurecido.

    O incio da corroso ocorre aps um perodo de tempo exposto as condies de

    neutralizao da alcalinidade ou penetrao de substncias agressivas no concreto que

    envolve o ao, e a concentrao das substncias que desencadeiam o processo de

    corroso do ao. (SILVA, 1995).

  • O processo de corroso das armaduras pode acelerar caso os fatores determinantes

    para a corroso sejam combinados, exemplo: umidade dos poros do concreto,

    temperatura em que a estrutura est submetida, composio qumica das substncias

    que penetram nos poros do concreto, o ambiente em que a estrutura est submetida e

    a espessura do cobrimento das armaduras.

    Para que a corroso ocorra necessrio que exista um eletrlito (gua ou soluo dos

    poros do concreto), uma diferena de potencial (diferentes partes aeradas do concreto,

    cimentos de diversos tipos numa mesma pea), o oxignio, independentemente de

    presena de substncias agressivas. (SILVA, 1995).

    Figura 3 Corroso das armaduras

    Na figura 3 (Corroso das armaduras), vemos que o ao que compem a armadura da

    estrutura j est corrodo, e o revestimento de cimento j no se faz mais presente. Isso

    se d, por conta da expanso da armadura, com essa expanso o concreto perde a

    aderncia com o ao e acaba se desprendendo, gerando assim uma patologia que

    compromete a estrutura. Um agravante maior que essas armaduras esto em contado

    direto com a gua, aumentando e acelerando a degradao das armaduras e

    consequentemente da estrutura. Esse tipo de patologia tambm encontrado em outros

    locais da ponte, fazendo com que a degradao de sua estrutura seja maior, como

    mostram as figuras a baixo.

  • Figura 4 Corroso das armaduras e expanso do ao.

    Para que esse tipo de patologia possa ser evitado, preciso que o cobrimento das

    armaduras seja realizado de forma correta, sempre atendendo as normas da NBR e alm

    disso preciso que o concreto seja o adequado para os agentes agressivos que a

    estrutura ficar exposta. Pois, quando atendida essa norma, a penetrao dos agentes

    agressivos no concreto se torna mais difcil, e consequentemente a vida til da estrutura

    se torna maior.

    Figura 5 Expanso do ao e desgaste das armaduras.

    Para reverter esse tipo de patologia preciso que se construa uma barreira fsica, que

    pode ser um cobrimento de concreto, mas, esse concreto tem que est bem dosado e

    atendendo todos os requisitos do projeto, tem que ser levado em considerao o

    ambiente em que essa barreira fsica ficar exposta, e fazer com que o concreto fique

    impermevel, evitando assim a penetrao de agentes agressivos. Pode-se tambm

    depois da concretagem cobrir o concreto com outro tipo de barreira, uma que seja

    adequada para impermeabiliza-lo, assim evitaria o contato direto do concreto com a

    gua.

  • Figura 6 Corroso das armaduras.

    Pode-se, portanto, afirmar sem receios que enquanto a armadura estiver passivada,

    no haver corroso, posto que a pelcula impede o acesso de umidade, oxignio e

    agentes agressivos superfcie do ao, bem como dificulta a dissoluo do ferro.

    (CASCUDO, 1997).

    Isso no ocorre nessa estrutura, pois, a barreira fsica ou pelcula no conseguiu

    impedir os agentes agressores de penetrar no concreto e atingir as armaduras. Como

    consequncia disto as armaduras acabaram sendo afetadas e corrodas e o concreto

    perdeu a aderncia necessria e acabou se desprendendo do ao.

    A desagregao do concreto pode ocorrer por os seguintes motivos: fissurao,

    movimentao das frmas, corroso do concreto, calcinao e ataque biolgico. Na

    estrutura estudada notado em alguns pontos a desagregao do concreto, e o motivo

    aparente o ataque biolgico e a corroso das armaduras, chegando a comprometer os esforos que a estrutura est submetida e a qual foi projetada, como mostra a figura a

    baixo:

    Figura 7 Desagregao do concreto em viga.

  • Esse tipo de patologia pode afetar drasticamente a estrutura, principalmente onde

    essa patologia da figura 7 (Desagregao do concreto em viga) est localizada. Pois, a viga

    uma das principais composies da estrutura, e a acelerao e o avano dessa patologia

    podem gerar transtornos inesperados para a estrutura, chegando at a levar a estrutura

    a fica colapsada.

    notado essa mesma patologia em alguns pilares da estrutura, aumentando assim o

    risco da estrutura entrar em colapso, caso essas patologias continuem a aumentar a

    degradao da estrutura. Nas figuras a baixo vemos essa mesma patologia se mostrando

    presentes em alguns dos pilares da ponte.

    Figura 8 Comeo de desagregao do concreto no pilar.

    Figura 9 Desagregao do concreto nos pilares.

  • Gentil (1987) diz que, de maneira geral, a corroso poder ser entendida como a

    deteriorao de um material, por ao qumica ou eletroqumica do meio ambiente,

    aliada ou no a esforos mecnicos.

    Concluso

    As qualidades dos profissionais envolvidos na obra e tambm a qualidade dos materiais que sero usados nela, so os principais fatores que fazem com que a estrutura

    possua uma vida til elevada. Mas, s esses fatores no determinaro uma boa

    durabilidade da estrutura preciso que o projetista desenvolva um bom plano de

    manuteno da estrutura para que a estrutura atenda aos requisitos de segurana por

    mais tempo.

    O aparecimento de patologias de forma precoce significa que aconteceu algum erro

    durante o projeto ou durante a construo da estrutura, e vrios podem ser os motivos

    dessas patologias. Geralmente as patologias surgem por conta: da falta de manuteno

    adequada, do ambiente em que a estrutura se encontra, por erro do projetista, por falta

    de um plano de manuteno, por falhas humanas que podem ocorrer durante a construo da obra ou durante a utilizao dela, causas naturais prprias ao material que

    compem o concreto (que podem ser causas qumicas ou fsicas), aes externas, aes

    mecnicas (que podem ser choque de veculos, recalque de fundaes e acidentes

    imprevisveis).

    As patologias quando so detectadas precocemente e realizado a manuteno delas

    a estrutura consegue atingir uma vida til adequada, mas quando essas patologias j

    esto em estgios avanados mesmo que se tenha uma manuteno correta a vida til

    dela ser reduzida, pois, os reparos feitos na estrutura ocorreram quando as patologias

    j estavam em um estgio de degradao intermediria. Mas, tambm ocorre de a

    estrutura entrar em colapso e no ter mais como realizar a manuteno dela, isso se d por conta de dois motivos: ou os danos causados a estrutura so irreversveis ou a

    manuteno dela no vivel financeiramente.

    Por isso, de fundamental importncia que o projetista tenha uma viso futura da

    estrutura, podendo assim evitar o surgimento de patologias. Alm de criar um plano de

    manuteno, pois, todo material por mais resistente se seja com o tempo se deteriora.

    Sendo levado em considerao as prevenes necessrias para o aparecimento de

    patologias, o projetista tem a capacidade de prolongar a vida til de uma estrutura por

    mais tempo.

    A estrutura estudada s apresenta patologias simples, por isso fica mais fcil realizao

    de sua manuteno. Principalmente porque os reparos que devem ser feitos so de

    custos baixos, assim a estrutura ganhar maior vida til com um custo menor. Mas, se

    nada for feito a agravao dessas patologias certa, pois, algumas delas esto em contato

    direto com a gua e suas armaduras j esto bem expostas aos agentes agressivos.

  • Referncias

    ANACLETO, Anderson de Amorim. Monografia Durabilidade das estruturas de

    concreto armado aparente , 2010.

    SOUZA, Vicente Custdio Moreira de; RIPPER, Thomaz. Patologia, recuperao e

    reforo de estruturas de concreto, So Paulo: Editora Pini, 1998.