92243-If - RECIFE - Patologias Em Recife

7/21/2019 92243-If - RECIFE - Patologias Em Recife

1/15

X Congreso Latinoamericano de Patologa y XII Congreso de Calidad en la Construccin.CONPAT 2009. Valparaso-Chile.29 de Septiembre al 2 de Octubre

Anlise das patologias em estruturas de concreto na zona litornea da cidadedo Recife-PE

J. M. F. Mota1, R. B. Pontes1, J. A. Candeias Neto1, M. F. Oliveira1, H. T. Almeida1, A. M. P. Carneiro1

1Departamento de Engenharia Civil e Programa de Ps-graduao em Engenharia Civil, Centro de Tecnologia eGeocincia, Universidade Federal de Pernambuco, [email protected]

RESUMO

A inevitvel agresso em estruturas de concreto localizadas em zonas costeiras remete a

necessidade imperativa de manutenes preventivas, tendo em vista que a nvoa salina apresenta-

se como um elemento veicular operante de ataque por transportar cloretos, fundamentalmente,

em peas de concreto armado aparente. Portanto, equipamentos com estrutura de concreto

armado situados na orla martima do Recife, tais como, observatrio, chuveiro, bancos, poste de

iluminao e aparelhos para exerccios, encontram-se visualmente num estgio avanado dedeteriorao. Este trabalho tem o objetivo de analisar as patologias em peas de concreto de uma

Regio litornea do Recife-PE. Foi realizada in loco uma ampla inspeo visual com acervo

fotogrfico e ensaio de carbonatao, bem como se coletou diversas amostras do concreto para

verificar o teor do cloreto em laboratrio. Os resultados indicaram que, segundo a anlise do

nvel de deteriorao estabelecido pelo boletim 162 do CEB (1983), as maiorias das peas

precisam de intervenes imediatas e que, o nvel de cloretos encontrados em todas as amostras,

eram superiores aos nveis aceitveis e prescritos na NBR 6118 (2004) e em outras normas

internacionais.

Palavras chave:Concreto, atmosfera marinha, corroso de armadura.


2/15

1. INTRODUO

A concreta agressividade imposta pela nvoa salina em estruturas de concreto armado, situadasem Regies litorneas, apresenta-se como uma forma peremptria para o surgimento de

patologias. Pontes et al. (2007) corrobora dizendo que um dos agentes mais agressivos ao

concreto armado o on cloreto oriundo da atmosfera marinha (fundamentalmente, quando o

elemento de concreto encontra-se a at 400 m do mar), que so transportados pelo ar, onde esse

on ataca a camada passiva da armadura, ocasionando uma corroso pontual conhecida como pite.

No estudo realizado na cidade do Recife por Pontes et al. (2007), foi apresentado a deposio

mdia de cloretos nas distncias em relao ao mar de 7 m, 100 m, 160 m, 230 m e 320 m, de tal

forma que, se concluiu, respectivamente, 586,27 (mg/m2.dia), 297,10 (mg/m2.dia), 119,32

(mg/m2.dia), 35,85 (mg/m2.dia) e 35,87 (mg/m2.dia).

Sabe-se que desde a entrada da obra em servio, o planejamento para a manuteno das estruturas

de concreto no pode ser negligenciada, tendo em vista que conforme a lei dos cinco de Sitter

(1984 apud Carneiro, 2007 e Helene 2005), cada unidade monetria deixada de ser aplicada na

etapa da manuteno preventiva poder corresponder cerca de 25 vezes mais, para o caso de uma

manuteno corretiva.

Diversas manifestaes patolgicas so encontradas no territrio nacional com relao sestruturas de concreto armado, onde a corroso de armadura responsvel por quase 20% dentre

todas (Helene, 1992). Em diferentes regies no Brasil, a exemplo, no Estado do Rio Grande do

Sul, observa-se que a incidncia de corroso das armaduras da ordem de 30% (Galvo, 2004), e

que um ndice dessa mesma ordem foi encontrado na cidade de Braslia (Selmo et al., 2000). Na

cidade do Recife foi detectado um ndice preocupante e mais elevado devido possivelmente a sua

posio geogrfica, um valor prximo de 65% (Andrade, 1997).

A corroso de armadura em concreto armado funo basicamente de aspectos fsicos (barreira -

cobrimento da armadura) e qumicos (alcanilidade do concreto). Os agentes agressivos como

sulfatos, cidos, reao lcali-agregado podem levar a deteriorao do cobrimento, propiciando

as condies necessrias para a despassivao da armadura devido ao ataque de materiais

deletrios como CO2 e ons cloreto (Helene, 1997). Por conseguinte, a ltima reviso da

NBR 6118 (2004) estabeleceu valores considerveis no quesito cobrimento das armaduras.


3/15

A pesquisa justificada, uma vez que a cidade do Recife apresenta-se com uma considervel

densidade de construes prximas ao litoral, bem como mostra uma elevada agressividade

advinda do transporte de ons cloreto atravs das nvoas salinas.

Nesse contexto, este trabalho objetiva analisar as patologias em peas de concreto armado de uma

delimitada Regio litornea, mais precisamente, do Bairro de Boa Viagem, Recife-PE.

2. METODOLOGIA

A pesquisa foi realizada na Avenida Boa Viagem, prximo ao nmero 7058 / clube da

Aeronutica, Bairro de Boa Viagem, Recife-PE. Optou-se por examinar algumas peas de

concreto armado localizadas no calado da orla martima, logo aps a areia da praia (cerca de7 m do mar e com altitude entre 1 m e 4 m, aproximadamente), haja vista que essas estruturas

sofreram as mais elevadas agresses dos cloretos advindos das nvoas salinas.

Destaca-se que as peas estudadas representavam diversos outros conjuntos de elementos de

concreto armado com as mesmas caractersticas, finalidades e patologias, situadas ao longo de

toda Avenida Litornea - bairro de Boa Viagem, onde desta forma, propicia-se mais um registro

para servir como um possvel parmetro nesse encadeamento.

A Figura 1 mostra esquematicamente onde ocorreram os ensaios.

Figura 1. Regio em que se encontravam as peas de concreto ensaiadas (earth.google.com,2008)

A Figura 2 apresenta a distribuio em que se encontravam os elementos estruturais (todos de

concreto armado), sendo assim identificados: 1 Observatrio para salva-vidas; 2 Chuveiro;

3 Bancos; 4 Prancha para exerccios; 5 Barras para exerccios e 6 Poste de iluminao

pblica.


4/15

Figura 2. Distribuio dos elementos de concreto armado

Ressalta-se que, visualmente, os elementos estruturais mostravam-se em sua maioria

deteriorados, indicando falta de manutenes preventivas e, ou, intervenes corretivas

inoperantes. Deve-se salientar que dever da engenharia despertar a ateno da sociedade civil

para a necessidade cvica de planejar a manuteno e a reabilitao de todo patrimnio edificado,individualmente e coletivamente (Ripper, 2005).

As Figuras 3 A, B, C, D e E apresentam os elementos de concreto ensaiados.

(A) Observatrio para salva-vidas (B) Bancos


5/15

(C) Poste e barras para exerccio (D) Chuveiro

(E) Prancha para exerccios

Figura 3 Peas estruturais estudadas (Observatrio para salva-vidas, bancos, poste deiluminao pblica, chuveiro, barras e pranchas para exerccios)

O planejamento experimental comportou duas fases, a saber:

a) Em campo - com uma minuciosa inspeo visual que resultou em um rico acervo

fotogrfico, focou-se na verificao da carbonatao, atravs de asperso contnua da

soluo de 1% de fenolftalena, 70% de lcool etlico e 29% de gua destilada e no

acolhimento de amostras do concreto para, em laboratrio, detectar os teores de cloreto;

b) Em laboratrio analisou-se o nvel de deteriorao a partir do que se encontra

estabelecido no boletim 162 do Comit International Du Beton CEB (1983) e os nveis de

cloreto encontrados nas amostras coletadas.

Relativo carbonatao, observa-se que o intervalo da mudana de cor da soluo de

fenolftalena situa-se numa faixa de pH entre 8,3 e 10, isto , quando a cor encontrada

vermelho-carmim o concreto apresenta-se no carbonatado, entretanto, caso fique incolor, de

fato, o concreto est carbonatado (Basset et al., 1981).


6/15

No que tange a obteno do teor de cloreto em laboratrio, fez-se com que o p fino gerado da

moagem da amostra do concreto de cada elemento, fosse adicionado a uma soluo contendo

HNO3 (cido ntrico) e AgNO3 (nitrato de prata), concluindo ao final do processo do ensaio, o

percentual em relao ao cimento (Andrade, 1992).

Concisamente, todas as consideraes acerca das peas estudadas, foram dadas atravs da mdia

das anlises do conjunto de cada tipo de elemento, ou seja, o resultado mdio das anlises de

todos os bancos de concreto gerou a concluso tcnica concernentes aos bancos, e assim para os

demais elementos (peas).

3. RESULTADOS E DISCUSSES

As condies ambientais foram caracterizadas pelos dados obtidos atravs do Instituto Nacional

de Meteorologia INMET, localizado em Recife-PE, conforme mostra a Tabela 1. Postou-se 12

meses para uma maior representatividade. Evidencia-se que os fatores ambientais, em geral, no

so relevantes em estruturas internas, entretanto, externamente, o nvel de agressividade ao

concreto armado torna-se mais aguado (Silva et al., 2003).

Tabela 1. Dados climatolgicos no perodo de um ano

Ms/Ano

Direopredominante

do vento

Umidaderelativa

(%)

Velocidadedo vento

(m/s)

Precipitao(mm)

Temperatura(C)

Insolao(h)

1.a 2.a01/2007 SE E 75 2,2 83,5 27,2 256,702/2007 SE NE 76 2,2 226,7 27,4 196,203/2007 SE S 78 2,1 138,7 27,0 226,304/2007 SE Calmo 82 1,7 347,3 26,3 212,405/2007 SE S 85 1,6 208,3 25,6 205,1

06/2007 S SE 85 1,6 390,8 24,8 129,807/2007 S SE 84 1,7 331,0 24,0 191,708/2007 S SE 81 2,2 223,7 24,3 196,409/2007 S SE 79 2,4 127,1 24,7 207,210/2007 SE S 74 2,8 25,6 25,6 231,811/2007 SE E 72 2,7 40,0 26,5 261,112/2007 SE E 71 2,5 30,6 27,1 265,5

As peas estudadas apresentavam desempenho em servio j comprometido em quase sua

totalidade. Sabendo que no se encontrou registros oficiais que caracterizassem os elementos


7/15

estruturais estudados, buscaram-se dados que representasse de forma mais fidedigna, o tempo de

construdo e a resistncia compresso de cada pea.

Portanto, no decorrer deste trabalho, em entrevista realizada, o engenheiro civil Gomes (2007)

informou os perodos estimados de construdos e as resistncias compresso dos elementos de

concreto armado estudados, conforme mostra a Tabela 2.

Tabela 2. Caracterizao das peas estruturais ensaiadasPeas de concreto

armadoTempo em servio

(anos)Resistncia

compresso (MPa)Tipo de

revestimentoBanco de concreto 16 15 Aparente

Poste deiluminao

18 13,5 Aparente

Observatrio parasalva-vidas

30 15Argamassa e

pinturaPrancha para

exerccios16 15 Aparente

Barras paraexerccios

16 15Argamassa e

pintura

Chuveiro 16 15Argamassa e

pintura

3.1 Inspeo visual

Sublinha-seque todas as peas investigadas estavam posicionadas externamente, salientando os

bancos, as pranchas, as barras e o poste de iluminao pblica pelos quais eram de concreto

aparente, sendo os demais, revestidos com argamassa e pintura.

As Tabelas 3a e 3b apresentam resultados mdios dos danos catalogados por elemento (grupo de

elementos) estrutural analisado, relatando aspectos identificados e suas causas provveis.


8/15

Tabela 3a. Catalogao dos danosPeas deconcretoarmado

Danos Aspectos identificados Causas provveis

Banco deconcreto

Bolor Manchas escurecidas Elevada umidadeEflorescncia Manchas brancas LixiviaoLasqueamento

do concretoGrandes lascas e, ou,

rachaduras do concreto

Corroso da armadura comalto grau de expanso no

interior do concreto

Manchas decorroso

Manchas avermelhadas naregio da armadura

Cobrimento deficiente,armaduras expostas e comperda elevada da seo

RunaEsgotamento estrutural -

colapso praticamente total

Cobrimento nfimo e perdade quase toda seo da

armadura na regio centraldos vos (flexo mxima)

Poste deiluminao

pblica

Bolor Manchas escurecidas Elevada umidadeEflorescncia Manchas brancas LixiviaoDeterioraode partes do

concreto

Grandes lascas e, ou,rachaduras



Manchas decorroso




9/15

Tabela 3b. Catalogao dos danosPeas deconcretoarmado

Danos Aspectos identificados Causas provveis

Prancha paraexerccios

Bolor Manchas escurecidas Elevada umidadeEflorescncia Manchas brancas LixiviaoLasqueamento

do concretoGrandes lascas e, ou,




Manchas decorroso



Runa parcialDesagregao avanada do

concreto e reparos

inoperantes

Cobrimento nfimo e perdaelevada da seo da armadura

Barras paraexerccios

Bolor Manchas escurecidas Elevada umidadeEflorescncia Manchas brancas Lixiviao

LasqueamentoGrandes lascas e, ou,




Manchas decorroso



Chuveiro


Lasqueamentodo concreto Grandes lascas destacadado concreto

Corroso da armadura comalto grau de expanso nointerior do concreto

Manchas decorroso



Runa parcialDesagregao avanada do

concreto e reparosinoperantes

Cobrimento nfimo e perdaelevada da seo da armadura

Observatrio

para salva-vidas


Lasqueamentoe rachaduras Grandes lascas e/ourachaduras do concreto

Corroso da armadura comalto grau de expanso nointerior do concreto

Alm dos aspectos de projeto e execuo identificados que colaboraram para as patologias das

peas, isto , processo tcnico no normalizado, os fatores ambientais contriburam

categoricamente baila, devido exposio em todo tempo de servio e substancialmente pelo

acondicionamento exagerado da nvoa salina, essencialmente, pela proximidade do mar.


10/15

Remete-se a inspeo visual aos nveis de deteriorao dos elementos de concreto armado, em

conformidade com o boletim 162 do CEB (1983).

Esse boletim estabelece nveis de deteriorao de A at E, onde a partir dos nveis C e D, a

interveno dever ser imediata, tendo em vista a ocorrncia do esgotamento quase que integral

da vida til da pea estrutural.

Nesta tica, a seguir apresentar-se-o as consideraes de anlise mdia por grupo de elementos

segundo o CEB (1983).

a) Grupo de bancos de concreto Nvel E;

b) Postes de iluminao pblica Nvel D;

c) Postos de observao para salva-vidas (corpo de bombeiros) Nvel C;

d)

Grupo de pranchas para exerccios Nvel C;e) Grupo de barras para exerccios Nvel C;

f)

Grupo de chuveiro Nvel D.

3.2 Anlise da carbonatao

Verificou-se que o nvel de carbonatao (ataque da estrutura por CO2) na maioria dos casos foi

baixo, haja vista as anlises investigatrias realizadas in loco com aplicao da fenolftalena.

Em condies similares, esse resultado tambm foi atestado por Castro et al. (2000a), uma vezque esses autores verificaram em pesquisa realizada no Mxico uma limitada carbonatao em

estrutura de concreto em Regio do litoral, atribuindo a corroso da armadura ao ataque de

cloreto, sendo, no entanto, a carbonatao existente tanto maior, quanto maior fossem o tempo de

operao (servio), a altitude e a distncia do mar (at 200 m aproximadamente).

Nesta linha, Castro et al. (2000c) atravs de ensaios realizados, concluram como fatores

provveis na limitao da carbonatao, a proximidade do mar e uma elevada resistncia

compresso da estrutura de concreto. Nessas condies, pode-se concluir que em ambientes com

substancial umidade e salinidade, a penetrao do CO2 dificultada (Lopes e Gonzlez, 1993).

Outro aspecto a ser considerado concernente ao baixo ndice de carbonatao a umidade

relativa do ar da cidade do Recife (em mdia acima de 80%), pois conforme Newville 20 uma

faixa de umidade tima para gerar as condies ideais para o avano da carbonatao seria em

ambientes com umidade entre 50% e 70%. Vale dizer que, uma vez carbonatada, sua

profundidade na estrutura de concreto, em condies higromtricas estveis, dependente do

tempo de construdo e da capilaridade do concreto (Andrade, 1992e Carneiro, 2007), conforme a

expresso:


11/15

D = Kt0,5 (1)

Sendo:

D - profundidade de penetrao de CO2(mm)

K - coeficiente de carbonatao (mm/ano0,5)

t tempo (anos)

A Figura 4 mostra resultado tpico do ensaio de carbonatao.

Figura 4. Ensaio de carbonatao com a utilizao de soluo de fenolftalena nas barras paraexerccios e banco

3.3 Teor de cloretosDiferentemente da carbonatao, os teores de cloretos encontrados em todas as amostras

coletadas mostraram-se elevados quando analisados comparativamente com os nveis

estabelecidos em normas pertinentes.

Essa verificao pode explicar o elevado grau de fissurao das peas devido, basicamente, a

foras internas de expanso de at 15 MPa das armaduras despassivada. sabido que, o banho

que a nvoa salina impe s peas de concreto, transporta ons cloreto suficiente para se

combinar (capturar) com elementos que constituem a camada passivadora e protetora da

armadura (Carneiro, 2007).

Dentro das seis amostras de concreto e uma da argamassa de recuperao, encontraram-se os

percentuais de cloretos, a saber: Cl- encontrado na amostra em relao massa de cimento

1,2%, 0,97%, > (0,6%, 0,6%, 0,6%) e 0,21% (essa amostra apresentava-se com uma elevada

alcalinidade) e 0,4% para argamassa de restauro. Percentual mdio similar ao apresentado,

tambm foi encontrado em pesquisa realizada por Castro et al. (2000b) em rea prxima a orla

martima da cidade do Recife.


12/15

Ademais, concernente concentrao de cloreto encontrado em peas de concreto armado,

Castro et al. (2000b) verificaram em pesquisas realizadas (Yucatn Mxico; Maracaibo

Venezuela e Recife Brasil) que o percentual dessa concentrao era maior quanto menor fosse

altitude (at 7,5 m aproximadamente) e a qualidade do concreto (elevada relao a/c), bem como,

quanto maior fosse o perodo de exposio em meio ambiente de agressividade severa. Tambm

no se encontrou cloreto em regies de elevadssima umidade ou seca, observando, entretanto,

altos teores de cloreto em concretos que sofreram ciclos de molhagem e secagem constantes.

Por conseguinte, independente de alguns detalhes que devam ser considerados para avaliar os

percentuais de cloretos, tais como, tipo de cimento, finura, dentre outros, os teores de cloretos

superaram, de forma geral, os prescritos em normas como a NBR 6118 - 0,03%; BS 8110 - 0,2

a 0,4%; ACI 318 - 0,15 a 0,30%; EP - 0,4% e Cyted (1997) apud IBRACON (2005).Pode-se exprimir que esse trabalho buscou unicamente analisar a influncia do meio marinho

agressivo em estruturas de concreto armado. Ademais, sabido que toda essa Regio investigada

j se encontra prontamente recuperada pelos rgos competentes.

4. CONCLUSO

Constatou-se na anlise visual a necessidade de reabilitaes imediatas, corroboradoposteriormente com o que estabelece no boletim 162 do CEB (1983), ou seja, as peas de

concreto estudadas apresentavam nveis de deteriorao elevados, indicando que a vida til

encontrava-se praticamente esgotada.

Quanto carbonatao, verificou-se na maioria dos grupos de elementos estruturais analisados,

um ndice de alcalinidade satisfatria, remetendo para o ataque dos ons cloreto, a causa principal

da deteriorao avanada das peas, tendo em vista os percentuais elevados de cloreto, em

relao massa de cimento, quando comparado com o limiar prescrito na literatura (0,4%) e, ou,

mdia do que rege as normas pertinente.

Por fim, pode-se realar a importncia do projeto estrutural que contemple a durabilidade e da

manuteno, pois essas se apresentam como as mais eficazes aes para subsistncia saudvel de

elementos estruturais, uma vez que, todas as patologias encontradas nessa pesquisa, seriam,

possivelmente, inibidas ou controladas, sendo certamente sanadas com menores custos.


13/15

5. REFERNCIAS

ANDRADE, J. J. O. (1997) Durabilidade das estruturas de concreto armado: anlise das

manifestaes patolgicas nas estruturas no estado de Pernambuco. Dissertao (Mestrado em

Engenharia Civil)-Universidade Federal de Gois. Gois.

ANDRADE, M. C. P. (1992) Manual para diagnstico de obras deterioradas por corroso de

armaduras.1.ed. PINI. So Paulo.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 6118: (2004) projeto de

estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro.

BASSET et al. (1981) Anlise inorgnica quantitativa. Editora Guanabara. Rio de Janeiro.

CARNEIRO, A. M. P. (2007) Notas de Aula da Disciplina: Patologia das construes Ps-

graduao em estruturas, UFPE - Universidade Federal de Pernambuco. Recife.

CASTRO, P.; MORENO, E. I.; GENESC, J. (2000a) Influence of marine micro-climates on

carbonation of reinforced concrete buildings.Cement and Concrete Research. Pergamo.

CASTRO, P.; RINCON, O; T.; PAZINI, E. J. (2000b) Interpretation of chloride profiles from

concrete exposed to tropical marine environments.Cement and Concrete Research. Pergamo.

CASTRO, P.; SANJUN, M. A.; GENESC, J. (2000c) Carbonation of concretes in the

Mexican Gulf.Building and environment. Pergamon.

COMITE EURO INTERNATION DU BETON CEB (1983) Assessment of concrete structures

and design procedure for upgrading (redesign). Paris, Bulletin DInformation no 162, August.

Earth.google.com. .Net, abril. (2008) Disponvel em: . Acesso em:

28 abril.


14/15

GALVO, S. P. (2004) Avaliao do desempenho de argamassas de reparo estrutural base de

cimento Portland modificadas por polmeros e contendo adies minerais.Dissertao (Mestrado

em Engenharia Civil)-Universidade Federal de Gois. Gois.

GOMES, S. M. S. W. (2007) Engenheiro civil da Prefeitura da Cidade do Recife - Entrevista

concedida a Joo Manoel de Freitas Mota. Recife, Dezembro.

HELENE, P. R. L. (2005) Manual de Reparo, Proteo e Reforo de Estruturas de Concreto. Red

Rehabilitar. So Paulo.

HELENE, P. R. L. (1992) Manual Prtico para Reparo e Reforo de Estruturas de Concreto.Editora PINI. So Paulo.

HELENE, P. R. L. (1997) Vida til das estruturas de concreto. In: IV CONGRESSO IBERO-

AMERICANO DE PATOLOGIA DAS CONSTRUES. Porto Alegre.

INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO. (2005) Patologia das Estruturas de Concreto:

Conceituao, Inspeo e Diagnstico.47.

0

Congresso Brasileiro do Concreto. Recife.

LPEZ, W.; GONZLES, J. A. (1993) Influence of the degree of pore saturation on the

resistivity of concrete Research.

NEVILLE, A. M. (1997) Propriedades do concreto.2. ed. PINI. So Paulo.

PONTES, R. B.; MONTEIRO, R. A.; OLIVEIRA, R. A.; PAIVA, S. C. (2007) Levantamento da

concentrao de cloretos em zona costeira do Recife-PE. IX CONGRESSO LATINO-

AMERICANO DE PATOLOGIA. Quito Equador.

RIPPER, T. (2005) Sistemas Especiais para Reforo de Estruturas de Beto. O futuro em

perspectiva segura. Portugal.


15/15

SELMO. S. M. S.; MORENO Jr, R.; MITRE, M. P. (2000) Caracterizao bsica das argamassas

de reparos para estruturas de concreto industrializadas no Brasil.In: ENCONTRO NACIONAL

DE CONSERVAO E REABILITAO DE ESTRUTURAS. Lisboa.

SILVA E. F.; GOMES de S, C.; RAMIREZ, M. C.; RIBAS SILVA, M.; KROPP, J. (2003)

Panteo da ptria Tancredo Neves Monumento histrico de Braslia. In: VII CONGRESSO

LATINOAMERICANO DE PATOLOGIA DE LA CONSTRUCCIN CONPTA. Mxico.

92243-If - RECIFE - Patologias Em Recife

Documents

Transcript of 92243-If - RECIFE - Patologias Em Recife