Patologias do concreto

Das manifestações às causas, as patologias do concreto exigem análise cuidadosa antes da escolha do tratamento ideal

Redação AECweb / e-Construmarket

Material não inerte, o concreto armado está sujeito a alterações ao longo do tempo, em função de interações entre os elementos que o constituem (cimento, areia, brita, água e aço), com os aditivos e com agentes externos, como ácidos, bases, sais, gases, vapores e micro-organismos. “Muitas vezes, dessas interações resultam anomalias que podem comprometer o desempenho da estrutura, provocar efeitos estéticos indesejáveis ou causar desconforto psicológico nos usuários”, diz o engenheiro Élvio Piancastelli, professor da Universidade Federal de Minas Gerais.

De acordo com o especialista só quando o desempenho da estrutura está ameaçado ou comprometido é que ficam caracterizadas as ‘enfermidades’ do concreto ou da estrutura, que podem ser congênitas – nascem com a estrutura – ou são adquiridas ao longo de sua vida, devido à ação direta de inúmeros agentes externos, incluindo usuários, ou ainda fenômenos físicos, entre eles, choques, terremotos, incêndios, enchentes, explosões, recalques e variações de temperatura.

RELAÇÃO SINTOMA X CAUSA

O professor ensina que é a partir dos sintomas que se inicia todo o processo de averiguação das causas e origem do fenômeno patológico, fundamental para o correto diagnóstico. O ideal, diz, é que as patologias do concreto armado sejam evitadas ou, então, tratadas para que não ocorra perda da estrutura ou de peças estruturais. “Nos últimos anos as normas vêm incorporando essas medidas mais intensamente – critérios de durabilidade –, que se fundamentam predominantemente nos mecanismos de deterioração do concreto (expansão e corrosão) e do aço (corrosão)”, observa, lembrando que tais critérios somados às demais recomendações para projeto e execução das estruturas constituem as principais medidas da profilaxia.

A fase mais importante desse processo é a do diagnóstico que, se for equivocado, implicará intervenções inócuas, dificultando estudos futuros, além do inútil gasto de dinheiro. Nas fases iniciais do estudo será preciso trabalhar com hipóteses, verificando sua veracidade. “Na realidade, nunca há certeza, mas sim redução no número de dúvidas. A eficácia do tratamento ou da solução só poderá ser confirmada pela resposta satisfatória da estrutura ao tratamento”, explica.

SINAIS DE ALERTA

Para identificar as causas das patologias do concreto é preciso observar suas manifestações que ocorrem normalmente nas partes externas das estruturas. No entanto, existem partes externas que não são normalmente visualizadas, como as total ou parcialmente enterradas (fundações, arrimos, piscinas); as faces internas das juntas de dilatação; e as do interior de galerias e reservatórios. “Nesses locais, os chamados danos ocultos só são detectados se forem programadas e executadas inspeções específicas”, afirma.

Fique de olho!

As manifestações a seguir podem indicar a existência de patologias do concreto.

• Fissuras e Trincas
• Desagregação
• Erosão e Desgaste
• Disgregação (Desplacamento ou Esfoliação)
• Segregação
• Manchas
• Eflorescência
• Calcinação
• Flechas Exageradas
• Perda de Aderência Entre Concretos (nas juntas de concretagem)
• Porosidade
• Permeabilidade

“Vale ressaltar que algumas enfermidades são erroneamente consideradas sintomas, como o caso clássico da corrosão das armaduras, que caracteriza a enfermidade ‘falta de homogeneidade’, e cujos sintomas são fissuras e disgregação do concreto”, diz Piancastelli.

As fissuras e trincas são os sintomas mais frequentes de problemas nas estruturas e com causas muito variadas: “A sua posição em relação à peça estrutural, a abertura, a direção, e sua forma de evolução (com relação à direção e à abertura), dão indicações das causas prováveis. Fissuras são também ocorrências inerentes ao concreto armado, visto que as seções são dimensionadas nos Estágios II (seção fissurada) ou III (ruptura), não sendo, portanto, sempre, manifestação patológica. Sob esse aspecto, a diferenciação entre manifestação patológica, ou não, é feita em função das aberturas e das causas”.

FISSURAS ATIVAS OU INATIVAS

De acordo com Piancastelli para a especificação do tratamento ideal é essencial verificar se a fissura analisada é ativa (viva ou instável) – fissuras que apresentam variação de abertura –, ou inativa (morta ou estável) – aquelas que não apresentam variação de abertura.

Como verificar:

A checagem pode ser feita com a utilização de ‘selos’ rígidos (gesso ou plaquetas de vidro coladas), que se rompem caso a fissura apresente variação de abertura, ou por meio da medição direta (fissurômetro) dessa variação. Para dar tratamento correto à fissura também é importante identificar o agente causador.

Agente causador não atuante – a fissura pode ser considerada estável
Agente causador atuante – a fissura pode ser considerada instável

A seguir, o engenheiro elenca algumas das causas que geram fissuras:

Material	Causa	Sintoma
No concreto fresco	Assentamento plástico Movimentação das formas Dessecação superficial Vibrações	Fissuras
No concreto endurecido	Retração hidráulica Variações térmicas Esforços solicitantes excessivos, principalmente flexão e cisalhamento Concentração de tensões Recalques de fundação Corrosão de armaduras Retração hidráulica	Fissuras

Origens

A origem de uma patologia está relacionada com a etapa da vida da estrutura em que foi criada a predisposição para que agentes desencadeassem seu processo de formação. Conheça as origens das enfermidades do concreto:

• Defeitos de projeto
• Defeitos de execução
• Erosão e Desgaste
• Má qualidade dos materiais ou uso inadequado
• Sinistros ou causas fortuitas (incêndios, inundações e acidentes)
• Uso inadequado da estrutura
• Manutenção imprópria
• Outras, incluindo origens desconhecidas

No Brasil, as principais causas das patologias estão relacionadas à execução. A segunda maior causa são os projetos que pecam por má avaliação de cargas; erros no modelo estrutural; erros na definição da rigidez dos elementos estruturais; falta de drenagem; ausência de impermeabilização; e deficiências no detalhamento das armaduras.

INCIDÊNCIA NO BRASIL

REPAROS PARA PEQUENOS DANOS 

Danos que não comprometem o desempenho estrutural do elemento ou o fazem de forma pouco significativa podem receber reparos. Élvio Piancastelli ensina que para o bom desempenho é fundamental que o substrato (superfícies de concreto e aço) seja convenientemente tratado. “São duas as finalidades básicas do tratamento: retirar todo material deteriorado ou contaminado e propiciar as melhores condições de aderência entre o substrato e o material de reparo”, diz, indicando os procedimentos que podem ser utilizados:

• Escarificação manual (talhadeira, ponteiro, marreta)
• Escarificação mecânica (martelete, rompedor, fresa)
• Escovamento manual (escova de aço)
• Lixamento manual ou elétrico (lixas para concreto e aço, lixadeira elétrica)
• Hidrodemolição (equipamento específico)
• Jateamento de areia (equipamento específico)
• Jateamento de água e areia (equipamento específico)
• Queima controlada com chama (maçarico)
• Corte de concreto (disco de corte)
• Jateamento de ar comprimido (equipamento específico)
• Jateamento de água fria ou quente (equipamento específico)
• Jateamento de vapor (equipamento específico)
• Lavagem com soluções ácidas
• Lavagem com soluções alcalinas (solução de ‘soda cáustica’)
• Aplicação de removedores de óleos e graxas
• Aplicação de removedores de gordura e ácido úrico - suor (álcool isopropílico, acetona)
• Umedecimento ou saturação da superfície do concreto com água (aspersão, pano ou areia molhados)

“Na retirada do concreto deteriorado ou contaminado, deve-se cuidar para que o contorno das aberturas seja bem definido e suas faces laterais apresentem ângulos que favoreçam a aderência, facilitem a aplicação e garantam a espessura mínima do material de reparo”, explica. Em qualquer caso, a superfície do concreto velho que entrará em contato com o material de reparo deverá ser apicoada para a retirada da nata de cimento superficial. Essa superfície deverá estar seca ou úmida (saturada com superfície seca), em função do material a ser utilizado.

Reparos mais comuns:

Reparos superficiais	São aqueles que não ultrapassam a espessura da camada de cobrimento das armaduras. “Eles são exigidos em função de disgregações, desagregações, segregações, porosidades ou contaminações que atingem o concreto de cobrimento das armaduras”, explica.
Reparos profundos	Referem-se àqueles cujas profundidades ultrapassam a camada de cobrimento das armaduras. “Esse tipo de reparo geralmente surge devido à ocorrência de segregações, ninhos, ou presença de corpos estranhos ao concreto”, acrescenta.
Reparos superficiais de grandes áreas	São feitos em função de disgregações, desagregações, segregações, erosões, desgastes, contaminações ou calcinações que atingem grandes áreas do concreto de cobrimento das armaduras.
Reparos devidos à corrosão de armaduras	Exigem análise do funcionamento do sistema de proteção do aço dentro da massa de concreto. “Para tanto, é necessário verificar as relações existentes entre o pH do concreto e o potencial de corrosão (potencial eletroquímico) do aço. Essas relações foram estudadas por Pourbaix e são mostradas no diagrama que leva o seu nome”, indica.

FATORES QUE PROVOCAM CORROSÃO

“A corrosão pode ocorrer por despassivação da armadura em função da diminuição do pH do concreto, devido à reação entre o hidróxido de cálcio a ele inerente e o CO2 que nele penetra, no fenômeno denominado carbonatação, facilmente detectado pelo teste de fenolftaleina. Acontece, também, pela presença de cloretos”, explica Piancastelli.

As intervenções que o professor indica são bastante eficazes, entretanto, por serem bastante invasivas, exigem cuidadosa avaliação do seu impacto sobre o comportamento estrutural do elemento tratado. O escoramento da estrutura é, praticamente, inevitável. “A filosofia do tratamento, no caso de ataque de cloretos, consiste no isolamento das barras da armadura, impedindo seu contato com o concreto contaminado”, diz, acrescentando que pode ser feito com a aplicação de polímeros inibidores de corrosão ou com inibidores de corrosão adicionados ao concreto ou argamassa.

O professor lembra que a proteção catódica é teoricamente a maneira mais eficiente que se tem para prevenir ou interromper um processo corrosivo. “O método consiste em abaixar o potencial de corrosão das armaduras (zona de imunidade do Diagrama de Pourbaix), introduzindo-se corrente elétrica no circuito formado por todas as barras da armadura e metal instalado na superfície do concreto. Dessa forma, as armaduras passam a fazer parte da região de cátodo (região não sujeita à corrosão). A proteção catódica pode ser feita por ânodos de sacrifício ou por corrente impressa. Qualquer uma dessas duas técnicas exige manutenção constante por profissionais especializados”, diz.

REPAROS EM FISSURAS

Nos reparos de fissuras, deve ser determinado se elas são ativas ou inativas. As fissuras causadas por retração hidráulica, recalques estabilizados e juntas de concretagem mal executadas podem ser tratadas como inativas. “Em muitos casos, devidas a esforços excessivos, principalmente se forem efetuadas intervenções de reforço, podem ser entendidas como inativas. Já as fissuras ativas funcionam como ‘juntas naturais’ da estrutura, devendo, portanto, ser tratadas como tal. As causadas por variação de temperatura são o exemplo típico”, diz Élvio Piancastelli, acrescentando que a regra geral é: “se o agente causador da fissura não mais atua, ela pode ser tratada como inativa, caso contrário, como ativa”. Por outro lado, considerado apenas o aspecto de comportamento do reparo, qualquer fissura pode ser tratada como ativa.

Reparos nas inativas – implicam na restauração da monoliticidade do concreto. Consistem, portanto, na aplicação de produtos (adesivos) capazes de promover a aderência entre os concretos de suas duas faces. Isto pode ser feito por gravidade ou por injeção sob pressão (ar comprimido), conforme o caso.

Reparos nas ativas (ou inativas com monoliticidade não exigida) – feitos por juntas de dilatação. “Para impedir a penetração de materiais que impeçam sua livre movimentação (pó, areia, brita etc.) ou que sejam deletérios ao concreto (água, óleos, fuligens etc.), as ‘novas juntas’ devem ser vedadas com mastiques ou outros materiais elásticos”, sugere.

Reparos especiais – são aqueles nos quais é inviável a execução de técnicas padronizadas. Nesses casos, são empregadas combinações de técnicas, algumas delas com adaptações. Procedimentos alternativos são também utilizados.

Pintura

“Com o objetivo de uniformizar a cor da estrutura, após o reparo, pode ser feita a pintura estética à base de tinta pva, acrílica, epoxídica ou cimentícia, utilizando ou não argamassa de estucamento. No caso de intervenções devidas à corrosão de armaduras, é recomendável a aplicação de pinturas que visem proteger o concreto contra penetração de água e gases”, diz o professor, que continua: “é importante salientar que elementos estruturais, que possam receber umidade por uma ou mais de suas faces, só devem receber pinturas ou revestimentos nas demais faces, se forem permeáveis ao vapor d’água. Caso tal regra não seja observada, estará criada situação favorável para acelerado processo de oxidação de armaduras”.

Polimento

O polimento do concreto, recurso protetor e estético, raramente é adotado por engenheiros e arquitetos. No entanto, é um bom mecanismo de proteção, pois reduz a área de absorção pela diminuição da área desenvolvida da superfície exposta do concreto, e reduz o tempo de absorção, pelo aumento da velocidade de escorrimento da água. O tratamento é extremamente otimizado, quando, antes do polimento do concreto, são aplicados em sua superfície produtos impermeabilizantes que atuam obturando os capilares do concreto, através de formações cristalinas insolúveis. “Com um simples, mas adequado tratamento, o concreto convencional pode se tornar um ‘granito raro e impermeável’”.

---

COLABOROU PARA ESTA MATÉRIA

 Élvio Mosci Piancastelli – É engenheiro civil graduado pela Universidade Federal de Minas Gerais UFMG em 1977, com especialização em Estruturas pela Escola de Engenharia da UFMG concluída 1987 e mestrado em Engenharia de Estruturas pela Escola de Engenharia da UFMG finalizado em 1997. É professor adjunto do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da UFMG (graduação e pós-graduação) e consultor nas áreas de Estruturas de Concreto Armado, Estruturas de Fundação e Contenção, e Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto.

Fonte e demais informações: http://www.aecweb.com.br/aec-news/materia/6160/patologias-do-concreto.html