Estruturas em risco: como o conhecimento da patologia pode evitar desastres em estruturas de concreto

O concreto é, sem dúvida, um dos materiais mais utilizados na construção civil em todo o mundo. Sua versatilidade, resistência e durabilidade o tornam essencial para a execução de obras de pequeno a grande porte. No entanto, apesar de suas inúmeras vantagens, as estruturas de concreto estão sujeitas a uma série de desafios que podem comprometer sua integridade ao longo do tempo. No Brasil, onde a diversidade climática e a falta de manutenção adequada são fatores recorrentes, a identificação e o tratamento de manifestações patológicas nas estruturas de concreto tornam-se uma necessidade urgente.

A durabilidade e a segurança das estruturas dependem não apenas da qualidade dos materiais utilizados, mas também da capacidade dos profissionais envolvidos em identificar e corrigir falhas que possam surgir ao longo da vida útil da construção. Nesse contexto, o papel do engenheiro de obras e do engenheiro de projetos estruturais é fundamental.

Ambos os profissionais, no entanto, precisam ter um olhar crítico e técnico para identificar possíveis falhas ou sinais de patologia, seja durante a execução da obra ou durante a vida útil. Fissuras, trincas, carbonatação e corrosão de armaduras são apenas alguns exemplos de problemas que, se não tratados adequadamente, podem levar a colapsos estruturais, aumento de custos com reparos e, em casos extremos, colocar em risco a segurança dos usuários.

Ignorar esses problemas pode ter consequências catastróficas. Recentemente, vimos diversos casos de desabamentos e falhas estruturais que poderiam ter sido evitados com uma inspeção mais criteriosa e um diagnóstico precoce. A identificação da patologia em estágio inicial não apenas evita desastres, mas também garante a longevidade da estrutura, reduzindo custos com manutenção e prolongando sua vida útil.

Este texto tem o objetivo de introduzir os principais conceitos das manifestações patológicas em estruturas de concreto e contribuir para o seu crescimento profissional.

Este artigo abordará os principais mecanismos de deterioração das estruturas de concreto, os tipos de manifestações patologicas mais comuns e as melhores práticas para diagnóstico, reparo e prevenção, com base nas diretrizes estabelecidas pelas normas técnicas, como a ABNT NBR 6118.

Mecanismos de deterioração do concreto

Os processos de deterioração do concreto podem ocorrer por diversos fatores ambientais e construtivos. Entre os principais mecanismos de deterioração, destacam-se:

Corrosão das armaduras

A corrosão das armaduras é uma das patologias mais frequentes e ocorre quando agentes agressivos, como íons cloreto e dióxido de carbono, penetram no concreto e atingem o aço, levando à oxidação e expansão das armaduras. Isso pode resultar em desplacamento do concreto e comprometimento estrutural.

Corrosão nas armaduras do concreto. Fonte:

Carbonatação

A carbonatação ocorre quando o dióxido de carbono da atmosfera reage com os compostos do cimento, reduzindo o pH do concreto e despassivando as armaduras, tornando-as vulneráveis à corrosão. Esse processo é acelerado em concretos porosos e mal protegidos.

Carbonatação do concreto. Fonte:

Reação álcali-agregado (RAA)

A RAA é uma reação expansiva entre os álcalis do cimento e agregados reativos, que leva à formação de um gel higroscópico. Em presença de umidade, esse gel se expande, causando fissuração e comprometendo a durabilidade da estrutura.

Fissuras causadas pela reação álcali-agregado em um bloco de fundação. Fonte: Nascimento et al. (2021)

Lixiviação

A lixiviação ocorre devido à dissolução de compostos hidratados do cimento pelo contato prolongado com água, resultando na perda de resistência do concreto e no surgimento de manchas brancas conhecidas como eflorescências.

Lixiviação do concreto. Fonte:

Desgaste superficial

O desgaste superficial pode ocorrer devido a ações mecânicas (abrasão e impacto), ação de fluidos em movimento (erosão) ou presença de bolhas de pressão em meios líquidos (cavitação). Esse tipo de degradação reduz a espessura do concreto e pode comprometer sua resistência ao longo do tempo.

Desgaste superficial por abrasão. Fonte:
Desgaste do concreto por cavitação. Fonte:

Principais manifestações patologicas em estruturas de concreto

As manifestações patológicas mais comuns em estruturas de concreto podem ser classificadas de acordo com suas causas e efeitos na estrutura. A seguir, destaca-se as mais fequentes:

Fissuras e trincas

Fissuras são aberturas estreitas na superfície do concreto e podem evoluir para trincas mais profundas se não forem tratadas adequadamente. Elas podem ser classificadas como ativas (quando continuam se expandindo) ou inativas (quando estabilizadas). Suas principais causas incluem retração do concreto, movimentações estruturais, variações térmicas e recalques diferenciais.

Exemplo de trincas. Fonte:

Desagregação do concreto

A desagregação ocorre quando há perda de coesão entre os materiais constituintes do concreto, resultando na separação de agregados e comprometendo a resistência mecânica da estrutura.

Desagregação do concreto. Fonte:

Carbonatação e perda de aderência

A carbonatação pode comprometer a aderência entre o concreto e as armaduras, reduzindo a capacidade estrutural da peça. Além disso, a má execução do concreto pode levar à perda de aderência prematura.

Carbonatação do concreto. Fonte:

Patologia em estruturas de fundação

As fundações podem apresentar fissuras devido a recalques diferenciais do solo, falhas de compactação ou mudanças nas condições do terreno. A corrosão das armaduras em estacas também é um problema recorrente, exigindo inspeção e reparo adequado.

Aprenda muito mais com o Prof. Thomas Carmona no curso PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO.

Acesse: https://cursos.engeduca.com.br/courses/patologia-das-estruturas-de-concreto-4

A primeira aula é grátis!

Técnicas de reparo e recuperação de estruturas

A escolha da técnica de reparo depende da gravidade da patologia e das condições estruturais da construção. A seguir, destaca-se algumas das principais abordagens:

Reparo superficial

Utilizado para corrigir danos leves, o reparo superficial pode incluir limpeza da superfície, aplicação de adesivos e selantes para fissuras e revestimentos protetores para aumentar a resistência do concreto contra agentes agressivos.

Reforço estrutural

Para danos mais graves, podem ser utilizados reforços estruturais como adição de camadas de concreto, chapas metálicas, fibras de carbono e polímeros reforçados com fibras para restaurar a capacidade resistente da estrutura.

Técnicas avançadas

O uso de tecnologias como ensaios não destrutivos, sensores de fibra óptica e drones para monitoramento permite um diagnóstico mais preciso e eficiente. Além disso, a impressão 3D de concreto tem sido uma alternativa inovadora para reparos complexos.

Prevenção e Capacitação Profissional

Mas como os engenheiros podem se preparar para identificar e tratar essas patologias de forma eficiente? A resposta está na capacitação contínua e no uso de ferramentas modernas. Cursos especializados, como os oferecidos pela Engeduca (https://cursos.engeduca.com.br/), são uma excelente forma de se manter atualizado sobre as melhores práticas e técnicas de diagnóstico e reparo. Além disso, a leitura de normas técnicas, como a ABNT NBR 6118, que trata do projeto de estruturas de concreto, é essencial para garantir que os projetos atendam aos padrões de segurança e qualidade.

A realização de inspeções regulares também é crucial. Com o avanço da tecnologia, ferramentas como drones, sensores e equipamentos de ultrassom têm se tornado aliados importantes na detecção de problemas em estágios iniciais, permitindo intervenções rápidas e precisas. Essas tecnologias, aliadas ao conhecimento técnico do engenheiro, podem fazer toda a diferença na prevenção de desastres.

Conclusão

Em um país como o Brasil, onde a construção civil desempenha um papel tão importante na economia, é fundamental que os profissionais da área estejam preparados para enfrentar os desafios relacionados à durabilidade e segurança das estruturas. O conhecimento sobre patologia do concreto não é apenas uma habilidade técnica, mas uma responsabilidade ética e profissional. Afinal, a segurança das pessoas e a qualidade das construções dependem diretamente do trabalho bem executado e do olhar atento de quem projeta e constrói.

Referências

AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE. AISI S100. North american specification for the design of cold-formed steel structural members. Washington. 2016

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14762: Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio. Rio de Janeiro. 2010.

DUBINA, Dan; UNGUREANU, Viorel; LANDOLFO, Raffaele. Design of cold-formed steel structures. Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1-3: Design of cold-formed steel structures. ECCS – European Convention for Constructional Steelwork. Berlim. 2012.

EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDADIZATION. Eurocode 3 – Design of steel structures – Part 1-3: General rules – Supplementary rules for cold-formed members and sheeting. Bruxelas. 2006. 49

YU, Wei-Wen; LABOUBE, Roger A; CHEN, Helen. Cold formed steel design. Fifth ed. Wiley. New Jersey. 2020.

PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO. REVISTA FATEC DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS – ISSN: 2448-4695 – V. 6. N. 1 – 2021

RODRIGUES, Lucas Albuquerque; Souza JÚNIOR, Adilson Côrte. CARBONATAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO. Jan. 2019 – Jun. 2019 v. 8, n. 1, 90-107 ISSN: 2238-5479. Revista REFAF http://refaf.com.br/index.php/refaf/article/viewFile/293/pdf

Eu sou Alexandre Vasconcellos, engenheiro civil especialista em estruturas de aço pela USP, engenheiro de produção, mestre em estruturas pela Unicamp, MBA em gestão empresarial pela FIA, especialista em modelagem pela Universidade de Michigan, empreendedorismo pela Universidade de Maryland e estratégia pela Darden School. Executivo da construção com mais de 40 anos de experiência, ajudo pequenos e médios fabricantes de estruturas metálicas a aumentar sua eficiência e seus lucros.

contato@engeduca.com.br

Abrir bate-papo
Olá
Podemos ajudá-lo?