MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTRUTURA DE CONCRETO PRÉ ...

MANIFESTA??ES PATOL?GICAS EM ESTRUTURA DE CONCRETO PR?-FABRICADO: ESTUDO DE CASO

Mariana Morena Ramos1

marianamorena.ramos@

V?tor Lucas Pereira3

lpvitorlp@

Matheus Leoni Martins Nascimento2

leoni.matheus@

?REA: PATOLOGIA DAS CONSTRU??ES

Resumo

O uso de elementos pr?-fabricados em concreto tem crescido nos ?ltimos anos, isso por serem uma op??o eficiente para aumentar a racionaliza??o no processo construtivo. Eles est?o associados a particularidades desse processo com rela??o ? rapidez de execu??o e controle de qualidade. Com rela??o ? utiliza??o e entendimento dos principais problemas destas estruturas o trabalho objetiva o estudo de manifesta??es patol?gicas apresentadas na constru??o da obra do Centro Log?stico de M?sseis e Foguetes, no Forte Santa B?rbara, no munic?pio brasileiro de Formosa, Goi?s, executada em estrutura pr?-fabricada de concreto. A obra faz parte do Projeto Astros 2020, criado pelo Ex?rcito Brasileiro e tem ?rea total constru?da de 8.100 m?. Para o desenvolvimento do estudo, foi proposta uma metodologia dividida em tr?s etapas: o levantamento das manifesta??es patol?gicas atrav?s de vistoria in loco, para a identifica??o da natureza e da origem das anomalias; o diagn?stico da situa??o encontrada, permitindo o entendimento das rela??es de causa e efeito que possam caracterizar as manifesta??es e, finalmente, a defini??o de uma solu??o a ser empregada com a finalidade de reparar as respectivas manifesta??es. No decorrer do estudo, observou-se que as principais manifesta??es patol?gicas est?o ligadas a projetos deficientes, falhas de execu??o e ao uso de materiais inadequados, resultando em v?rios problemas que comprometem o desempenho da estrutura. Concluiu-se com o estudo, que determinar as causas das falhas identificadas ? uma maneira vi?vel de preveni-las em futuras execu??es dentro da ?rea, sendo tamb?m vi?vel o reparo local da manifesta??o, sem que seja necess?ria sua total reconstru??o.

Palavras-chave: Manifesta??es Patol?gicas Concreto Pr?-Fabricado Patologia

1 Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia de Goi?s, C?mpus Formosa, Brasil 2 Centro Universit?rio UNIEURO 3 Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia de Goi?s, C?mpus Formosa, Brasil

PATORREB 2018

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MANIFESTACIONES PATOL?GICAS EN ESTRUCTURA DE CONCRETO PRE-MOLDADO: ESTUDIO DE CASO

Mariana Morena Ramos1

marianamorena.ramos@

V?tor Lucas Pereira3

lpvitorlp@

Matheus Leoni Martins Nascimento2

leoni.matheus@

AREA: PATOLOG?A DE LAS CONSTRUCCIONES

Resumen

El uso de elementos prefabricados en concreto ha crecido en los ?ltimos a?os, por ser una opci?n eficiente para aumentar la racionalizaci?n en el proceso constructivo. Se asocian a las particularidades de este proceso con respecto a la rapidez de ejecuci?n y control de calidad. El trabajo objetiva el estudio de manifestaciones patol?gicas presentadas en la construcci?n del Centro Log?stico de Misiles y Foguetes, en el Fuerte Santa B?rbara, en el municipio brasile?o de Formosa, Goi?s, ejecutada en estructura prefabricada de concreto. La obra forma parte del Proyecto Astros 2020, creado por el Ej?rcito Brasile?o y tiene un ?rea total construida de 8.100m?. Para desarrollar el estudio, se propuso una metodolog?a dividida en tres etapas: el levantamiento de las manifestaciones patol?gicas a trav?s de la inspecci?n in situ, para la identificaci?n de la naturaleza y origen de las anomal?as; el diagn?stico de la situaci?n encontrada, permitiendo el entendimiento de las relaciones de causa y efecto que puedan caracterizar las manifestaciones y, finalmente, la definici?n de una soluci?n a ser empleada con la finalidad de repararlas. En el transcurso del estudio, se observ? que las principales manifestaciones patol?gicas est?n ligadas a proyectos deficientes, a la falta de ejecuci?n y al uso de materiales inadecuados, resultando en varios problemas que comprometen el desempe?o de la estructura. Se concluy? que determinar las causas de las fallas identificadas es una manera viable de prevenirlas en futuras ejecuciones, siendo tambi?n viable la reparaci?n local de la manifestaci?n, sin que sea necesaria su total reconstrucci?n

Palabras clave: Manifestaci?n Patol?gica Hormig?n pre-moldeado Patolog?a

1 Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia de Goi?s, C?mpus Formosa, Brasil 2 Centro Universit?rio UNIEURO 3 Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia de Goi?s, C?mpus Formosa, Brasil

Introdu??o

No ramo da constru??o civil, a rapidez na constru??o e o emprego de novas tecnologias t?m se tornado exig?ncias de mercado que o tornam mais competitivo. A redu??o de custos e de prazos de execu??o, associadas ao aumento das margens de lucro, s?o caracter?sticas da maioria das empresas que competem e sobrevivem no mercado. Na tentativa de atender a esses requisitos, surgiram as ind?strias de pr?-fabricados de concreto, que est?o conquistando um espa?o cada vez maior. A associa??o Brasileira de Normas T?cnicas ? ABNT ? atrav?s da NBR 9062 (ABNT, 2017), que trata do projeto e execu??o de estruturas de concreto pr?-moldado, define os elementos pr?-moldados como "pe?as executadas industrialmente, mesmo em instala??es tempor?rias em canteiros de obras, sob condi??es rigorosas de controle de qualidade".

Segundo Pederiva (2009), a racionaliza??o obtida com o uso de pr?-fabricados permite que os materiais dispon?veis para a execu??o do empreendimento sejam mais bem aproveitados sem a necessidade de demandar profundas altera??es tecnol?gicas. O mesmo autor afirma que tais elementos apresentam uma op??o vi?vel para racionalizar os processos de produ??o. Elas apresentam caracter?sticas significativas como rapidez de execu??o, controle de qualidade, projetos de modula??o e relativo n?vel organizacional de produ??o.

As manifesta??es patol?gicas em edifica??es s?o problemas que comprometem a vida ?til das constru??es. Na constru??o civil pode-se atribuir patologia aos estudos de danos ocorridos em edifica??es. Para as estruturas pr?-fabricadas esses danos podem se manifestar como trincas, fissuras, rachaduras, entre outros.

C?novas (1988), definiu a patologia como a parte da engenharia que estuda os mecanismos, os sintomas, as causas e as origens dos defeitos das obras. Em algumas situa??es, pode-se diagnosticar as falhas apenas com uma inspe??o visual, por?m em outras situa??es ? necess?rio verificar projetos, investigar as cargas a que foi submetida a estrutura, analisar detalhadamente a forma como foi executada a obra, al?m de como as anomalias reagem diante de determinados est?mulos ou ensaios. Assim, torna-se poss?vel a identifica??o da causa desses problemas, corrigindo-os para n?o se manifestarem novamente.

Ambr?sio (2004) afirma que o desenvolvimento da constru??o civil no Brasil, em ritmo acelerado para atender a uma demanda cada vez mais crescente por edifica??es, promoveu um grande salto cient?fico e tecnol?gico. Devido a esse crescimento da constru??o, as estruturas acabam por apresentar desempenho insatisfat?rio, em fun??o de falhas, imper?cias e m? utiliza??o dos materiais empregados, erros de projeto, dentre outros fatores que contribuem para a deteriora??o das estruturas.

As manifesta??es patol?gicas levam ? um acr?scimo de custos na produ??o, pois quando se constata a sua exist?ncia, ? uma pr?tica comum a corre??o das mesmas, at? mesmo para aumentar a durabilidade e a qualidade do produto. Com isso, h? gastos com materiais e m?o de obra para o procedimento de reparo, o que encarece o custo final da pe?a produzida.

As manifesta??es patol?gicas podem causar danos de durabilidade da estrutura, afetando diversos componentes como alvenaria, embo?o, rejuntes, contra piso, revestimento e outros. As patologias encontradas nos pr?-fabricados podem ser referentes ao planejamento, projeto, produ??o, execu??o, fatores clim?ticos, deslocamento do elemento e etc.

Dentro deste contexto, o objetivo desse trabalho ? a an?lise de manifesta??es patol?gicas na obra do centro log?stico de m?sseis e foguetes, situado no Forte Santa B?rbara, no munic?pio brasileiro de Formosa, Estado de Goi?s, al?m de apontar solu??es vi?veis para as respectivas manifesta??es a partir do diagn?stico obtido. A obra ? executada, em sua grande parte, com

concreto pr?-fabricado e apresenta manifesta??es patol?gicas vis?veis que podem ou n?o afetar o desempenho da obra como um todo.

Metodologia

A obra estudada est? situada em um terreno de ?rea de 15.000m?. ? dividida em duas partes, um Hangar e uma Garagem, cuja ?rea constru?da total ? de 8.100m?, sendo executada na ?rea militar do munic?pio brasileiro de Formosa, Goi?s, pela empresa Vento Sul Engenharia, construtora da cidade brasileira do Rio de Janeiro. O sistema estrutural pr?-fabricado ? composto por 103 pilares, 225 vigas e 557 lajes. A figura 1 ilustra a estrutura a ser estudada.

(a)

(b)

Figura 1 - (a) Vista a?rea do Hangar e da Garagem; (b) Modelo 3D da Estrutura de Concreto Pr?fabricado

A metodologia adotada para desenvolvimento do estudo, ? composta por etapas. S?o elas: o levantamento das manifesta??es patol?gicas atrav?s de inspe??o visual in loco, o diagn?stico da situa??o encontrada e, por fim, a defini??o de uma solu??o a ser empregada com a finalidade de reparar as respectivas manifesta??es.

Ap?s coleta de dados obtidos na parte da inspe??o visual e registro fotogr?fico das manifesta??es patol?gicas, foram identificadas as anomalias mais influentes na edifica??o e a sua principal origem, assim como poss?veis reparos para as mesmas. Foram escolhidos locais da estrutura para a realiza??o das inspe??es considerando tanto as regi?es de baixo risco quanto regi?es potencialmente de maior risco para ocorr?ncia de manifesta??es patol?gicas.

As manfesta??es estudadas na estrutura foram tamb?m classificadas de acordo com o m?todo IBAPE, que classifica quanto ao grau de risco, e tamb?m de acordo com o m?todo GUT, que classifica a manifesta??o segundo a gravidade, urg?ncia e tend?ncia.

Resultados

Com a pesquisa realizada, verificou-se a presen?a de diversos tipos de manifesta??es patol?gicas. Como objeto de estudo, foram selecionadas as tr?s principais manifesta??es na edifica??o, s?o elas: Fissuras, Fissuras em entrutura de consoles dos pilares e incompatibiliza??o de projeto.

Fissuras: Manifesta??es patol?gicas recorrentes nas constru??es que afetam tanto os aspectos est?ticos quanto os funcionais da obra. A frequ?ncia desse tipo de manifesta??o patol?gica ? verificada tanto em elementos menos complexos, como blocos de alvenaria de veda??o, quanto em elementos que comprometem a seguran?a estrutural da obra, como as vigas e os pilares.

Foi investigada, primeiramente, a causa das fissuras que variam entre movimenta??es t?rmicas, higrosc?picas, funda??es ou deforma??es na pr?pria estrutura. Verificou-se que a maioria dos problemas relacionados ? fissura??o na vincula??o pilar/alvenaria teve, como motivo principal de ocorr?ncia, a movimenta??o da pr?pria estrutura do pr?-fabricado. A figura 2 detalha a anomalia na alvenaria.

Figura 2: Fissura em torno dos pilares de concreto pr?-fabricado (Fonte: Pr?prio autor)

No processo de fabrica??o das estruturas pr?-fabricadas, os pilares passam por um tratamento de superf?cie cujo objetivo ? deix?-la totalmente acabada tendendo a ter menor ader?ncia, desta forma, para o processo de fixa??o da alvenaria com o pilar, seguiram-se os seguintes processos executivos: Escarifica??o superficial dos pilares (i), aplica??o de chapisco para garantir ader?ncia (ii) e aplica??o de tela de amarra??o de alvenaria a cada duas fiadas (iii).

Com a execu??o desses processos, previne-se a manifesta??o patol?gica por fissuras por?m, devido ?s obras externas de pavimenta??o executadas na regi?o da edifica??o, que geraram grande vibra??o causada pelo uso do rolo compactador, registrou-se a ocorr?ncia de fissuras em alguns pontos, principalmente nos pilares que recebem a carga da cobertura.

Para recupera??o e corre??o dessas fissuras, foram levadas em considera??o as a??es em termos de projeto e execu??o, controle, avalia??o de desempenho dentre outras. A escolha da forma com que seria feita a recupera??o da estrutura ? determinante para a n?o reincid?ncia da fissura. As etapas de recupera??o das fissuras dessa natureza foram as seguintes: Retirada do substrato onde se apresenta a fissura na interface alvenaria/pilar (i), Limpeza da abertura (ii) e aplica??o de um material flex?vel, podendo ser o poliuretano (iii).

O uso do poliuretano (PU) confere um melhor desempenho no tratamento das fissuras, al?m de proporcionar uma ades?o ao material e um alto poder de penetra??o e secagem r?pida. A aplica??o do poliuretano cria uma barreira contra a umidade e influ?ncias externas do meio ambiente. A aplica??o do material foi adequada ?s necessidades da obra. Ainda dentro da manifesta??o patol?gica do tipo fissura, foram encontradas situa??es espec?ficas mostradas em estruturas como as de consoles de pilares, apresentadas no item a.1, a seguir.

Fissuras na Estrutura do console do pilar: Os pilares pr?-moldados possuem se??es de diferentes dimens?es e formas, estando de acordo com a necessidade de projeto. As formas mais comuns s?o quadradas ou retangulares, com superf?cie de concreto lisa e com bordas chanfradas, podendo ser maci?os ou possuir um furo central para escoamento de ?gua proveniente de uma estrutura do telhado.

Os consoles s?o elementos estruturais que geralmente est?o ligados a pilares, podendo tamb?m estarem ligados a vigas. Sua fun??o principal ? servir de apoio para outras partes da estrutura ou para cargas de utiliza??o como mostrado na figura 3.

Figura 3: Estrutura com console dos pilares na edifica??o (Fonte: Pr?prio Autor)

Os consoles dos pilares da obra estudada apresentam poucos problemas relacionados a fissuras. O processo de fabrica??o dos pilares ? rigoroso tornando esse tipo de manifesta??o, mostrada na figura 4, patol?gica pouco comum. Mesmo sendo pouco comum, o problema foi relatado a empresa fabricante que prop?s realizar um refor?o do console. A figura 4, a seguir, mostra o pilar com a manifesta??o descrita.

Figura 4: Fissura no console do pilar (Fonte: Pr?prio Autor)

Para realizar o refor?o do console, a empresa fabricante optou por um cal?o met?lico com chapa 3/8, conforme mostrado na figura 5, chumbada no pilar com 2 parafusos de 16mm. O processo, de acordo com o fabricante, garante estabilidade ao console.

Figura 5: Chapa met?lica para refor?o do console do pilar (Fonte: Pr?prio Autor)

A Incompatibiliza??o de projeto: O processo de montagem dos elementos pr?-fabricados foi definido atrav?s de um plano de a??o, com ordem pr?-definida. Ap?s o cumprimento das etapas de montagem de pilares, vigas e lajes, foi feito o capeamento dos elementos. Os trechos foram executados seguindo as seguintes etapas: execu??o das funda??es em c?lice que receber?o os pilares pr?-fabricados (i), montagem dos elementos pr?-fabricados de vigas e lajes alveolares (ii) e arma??o da laje e das liga??es viga/pilar para capeamento da estrutura (iii).

Durante a etapa (i), foram encontrados problemas de compatibiliza??o. Os consoles dos pilares estavam em desacordo com a cota necess?ria para o mesmo manter-se no n?vel desejado. A figura 6 mostra a estrutura com um cal?o de madeira. Com isso, fez-se necess?ria a realoca??o dos consoles da estrutura.

Figura 6: Cal?o de madeira em estrutura de console de pilar (Fonte: Pr?prio Autor)

A realoca??o do console ? feita de maneira simples, por?m trabalhosa. O processo inclui as seguintes etapas: Retirada do console existente (i), marca??o do local para realoca??o do console (ii), furo para chumbamento da ancoragem na armadura principal do pilar (iii), montagem da armadura do console e coloca??o da f?rma (iv), grauteamento da pe?a (v) e realoca??o da viga ap?s a cura do graute (vi).

Considera??es Finais

Os problemas aqui apresentados, encontrados atrav?s de inspe??o visual in loco, foram analisados e corrigidos com procedimentos previamente estudados pela equipe t?cnica respons?vel. Todas as t?cnicas empregadas para corre??o das manifesta??es patol?gicas encontradas tiveram resultados satisfat?rios. N?o foram constatados, at? o momento, o ressurgimento de tais manifesta??es.

Com as an?lises realizadas, verificou-se a necessidade de interven??o e corre??o de todas as anomalias encontradas. A n?o corre??o das manifesta??es patol?gicas encontradas causariam desconforto ao usu?rio e problemas de ordem estrutural.

As anomalias por diversas vezes s?o classificadas diante do seu grau de risco. As principais manifesta??es patol?gicas da edifica??o, que foram aqui apresentadas, tiveram seu grau de risco calculado por dois m?todos, sendo eles o m?todo GUT, que classifica perante a gravidade, urg?ncia e tend?ncia da anomalia registrada, e o m?todo IBAPE, que as classifica pelo seu grau de risco. Os resultados encontrados para a classifica??o segundo o m?todo GUT s?o apresentados em tabela, a seguir.

Tabela 1: Classifica??o das Manifesta??es Patol?gicas estudadas, segundo o m?todo GUT

Manifesta??o Patol?gica

Fissuras

Alvenaria Consoles

Incompatibiliza??o Projeto

M?TODO GUT

GRAVIDADE URG?NCIA

3

6

8

10

3

1

TEND?NCIA 8 8 1

TOTAL 17 26 5

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