sábado, 24 de maio de 2014

FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

Nomes: Erika Oliveira, Igor Fabri, Mylenna Comparato, Natielle Manteufel e Tayla Lorenzzetti. 

Recalques da fundação


            Recalque é um fenômeno que ocorre quando a edificação sofre uma movimentação vertical devido ao adensamento do solo. O recalque é uma das principais causas de trincas e  fissuras em edificações. Existem recalques absolutos e diferenciados.

             Os recalques diferenciados, são os que  ocorrem quando uma parte do edifício rebaixa mais que outra gerando esforços estruturais, o mesmo também pode estar localizado nas extremidades dos prédios, essas fissuras aparecem inicialmente com inclinações nos cantos surgindo posteriormente uma fissura vertical causando problemas de ordem estética e funcional, podendo atentar contra a estabilidade e segurança da construção.

            A maior parte das incidências dos recalques acontecem por falta de conhecimentos das propriedades do solo obtidos por sondagem prévia, projetos defeituosos das fundações e algumas vezes por serem executadas em solos compressíveis, baixa resistência, e com a presença de raízes, pois as mesmas absorvem água deixando o solo mais úmido podendo gerar o recalque ou tornar a região das raízes mais compactas podendo com isso danificar as fundações de concreto.

           
As principais consequências do recalque são fissuras na fachada do edifício e fissuras internas nos apartamentos. A seguir serão mostrados alguns tipos de fissuras causadas por recalque de fundações.

             Existem alguns possíveis métodos de solucionar esse problema inferior mas eles demandam uma grande quantidade de trabalho em manutenção e também custo, como é o caso da injeção de água congelada para fixar os pilares, contudo a inversão nas estruturas já prejudicadas é inviável, o que se pode nesse caso fazer é tentar esconder as rachaduras superficiais com revestimentos em argamassa ou outros materiais.








     Fissuras causada por Flexão


         Fissuras causadas pelo esforço de flexão, o que seria a tração localizada em uma metade da peça e a outra metade tem o esforço de compressão. Para identificá-la devemos reparar na forma que estão as fissuras no concreto, as fissuras ocasionadas por flexão acontecem da metade para o lado tracionado da peça, como podemos analisar na imagem abaixo:



          Esses esforços geralmente são vencidos por armadura na região onde existe tração na peça, e isso podemos ver a partir do diagrama de forças (DMF). Caso comece a ocorrer fissuras a partir da flexão, deve-se levar em consideração que existe sobrecarga na peça e que as armaduras não são suficientes para todo o esforço ocorrido na peça. A consequência: a peça que estará sobre este esforço poderá vir a ruir, o que poderá ocasionar a queda do que estiver apoiado sobre a mesma, por exemplo, uma laje apoiada em uma viga poderá ocorrer desta viga ruir e uma parte ou total desta laje cair por falta da estrutura que a apoiava.
          Segundo a UNESP: "Eliminar completamente as fissuras seria antieconômico, pois teria que aplicar tensões de tração muito baixas na peça e na armadura. Isso leva a que o concreto armado deve conviver com as fissuras, que não serão eliminadas e sim diminuídas a valores de abertura aceitáveis (geralmente até 0,3 mm) em função do ambiente em que a peça estiver, e que não prejudiquem a estética e a durabilidade. No projeto de elementos estruturais o procedimento é verificar o comportamento da peça nos chamados Estados Limites de Serviço, como os Estados Limites de Formação de Fissuras (ELS-F) e de Abertura das Fissuras (ELS-W), em função da utilização e desempenho requeridos para o elemento estrutural."
           Mas segundo a revista IBRACON de estruturas e materiais, existe uma nova forma para solucionar ou pelo menos controlar a fissuração ocasionada pela flexão, com uma manta de PRFC (Tecido de Polímero Reforçado com Fibras de Carbono) e substrato de transição como mostra a figura a seguir (Essa técnica compreende um processo de prévia recuperação das vigas com um compósito de alto desempenho à base de cimento Portland e fibras curtas de aço, destinado a constituir o aqui chamado "substrato de transição"):



          Agora ficaria a critério da pessoa encarregada com a solução do problema qual dos métodos viria a utilizar.
Algumas imagens abaixo mostra como fica um concreto fissurado por flexão:



Referência Bibliográfica:
http://manifestacoespatologicas.blogspot.com.br/2013/09/fissuracao-no-concreto.html -UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP - Campus de Bauru/SP - FACULDADE DE ENGENHARIA - Departamento de Engenharia Civil - Disciplina: 1288 - ESTRUTURAS DE CONCRETO I - FUNDAMENTOS DO CONCRETO ARMADO - Prof. Dr. PAULO SÉRGIO DOS SANTOS BASTOS
http://paginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2009_10/relatorios/R201.pdf - Faculdade de engenharia Universidade do Porto - Reabilitação de edifícios

FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

Grupo: Ademar Oliveira, Alexandra Máximo, Bruna Abe e Isabella Hofer

- Fissura por corrosão da armadura
DEFINIÇÃO:
As fissuras do concreto são causadas por tensões de tração simples no concreto, em consequência da expansão da armadura provocada pela corrosão. É o fenômeno que ocorre com mais frequência entre as patologias das estruturas de concreto, comprometendo a estética e a sua vida útil (período de tempo no qual a estrutura consegue atender as solicitações para as quais foi projetada).

COMO OCORRE:




CAUSAS:
- diminuição do cobrimento das armaduras (que devem seguir a NBR 6118), geralmente provocado pelo deslocamento da armadura no lançamento do concreto, por ausência ou insuficiência de pastilhas, facilita o ataque da corrosão. (cobrimento insuficiente)
- ação agressiva dos íons cloreto e a carbonatação são os principais responsáveis pela iniciação do processo de corrosão da armadura.
- concreto muito permeável ou com elevada porosidade por falta de adensamento

DIAGNÓSTICOS:
- A corrosão tem, como consequência, uma diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto em direção paralela a esta.
- Eventualmente, podem surgir manchas avermelhadas produzidas pelos óxidos de ferro. As fissuras ocorrem porque os produtos da corrosão ocupam espaço maior que o aço original.






MEDIDAS PREVENTIVAS:
- Cobrimento adequado da armadura com o concreto;
- Concreto menos permeável (com maior fck);
- Tipo de cimento utilizado;
- Cuidados com drenagem;
- Proteção superficial do concreto – revestimentos;
- Armaduras especialmente passivas;
- Cuidado no uso de aditivos que contenham em sua formula o cloreto de cálcio;
- Cobrimento das armaduras adequando a agressividade do meio;
- Utilizar dosagem adequada, com o mínimo de água para a hidratação;
- Limpeza do ferro;
- Pintura utilizada para proteção do aço contra a corrosão.



FISSURAS POR REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

A reação álcali-agregado – RAA é um fenômeno de origem química que ocorre entre os álcalis presentes no cimento Portland e alguns compostos reativos existentes nos agregados. Essa reação química conduz à formação de um gel expansivo que causa tensões internas na estrutura de concreto, o aparecimento de um padrão típico de fissuras e a perda da capacidade resistente da estrutura. Tal reação ocorre quando o concreto é mantido em contato com a água, por exemplo, caixas d’agua, barragens, canais revestidos entre outras obras civis.
A identificação desse problema deve ser feita através de ensaios laboratoriais.






 MEDIDAS PREVENTIVAS

Para de evitar a ocorrência da reação em estrutura de concreto, deve-se:
- Evitar o uso de agregados reativos;
- Utilizar cimento com teor de álcali abaixo de 0.6%;
- Evitar o emprego de aditivos e água de amassamento que contenham álcalis;
- E usar, na mistura do concreto, materiais pozolânicos. 


BIBLIOGRAFIA
http://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~guilherme/2_aula_concreto.pdf
http://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/patologia-e-rec-de-estrutura/livro-de-patologia
http://www.eletrica.ufpr.br/piazza/materiais/ThiagoPereira2.pdf
http://depressaocivil.blogspot.com.br/2013/09/patologias-concreto-armado.html
http://amigonerd.net/exatas/engenharia/corrosao-em-armaduras-de-concreto
http://engenharia.anhembi.br/tcc-03/civil-01.pdf

http://www.unicap.br/tede//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=161
http://www.crea-rn.org.br/artigos/ver/101
http://alconpat.org.br/wp-content/uploads/2012/09/B3-Fissura%C3%A7%C3%A3o-nas-estruturas-de-concreto.pdf
http://blogdopetcivil.com/2014/04/23/fissuras-em-edificacoes/
http://furlanengenhariacalculoestruturas.blogspot.com.br/2013/07/estudo-de-caso-blocos-de-fundacoes-de.html



quinta-feira, 22 de maio de 2014

TRINCAS E FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

Grupo: Beatriz Janini, Daniella Briante, Marluce Marques, Priscila Rüthschilling e Wagner Oliveira

    Por mais que as fissuras façam parte da natureza do concreto elas não podem ser ignoradas, pois através delas se constituem veículo condutor de vários agentes agressivos ao concreto.

RETRAÇÃO TÉRMICA:

    A retração térmica acontece através do calor liberado na reação de hidratação, o concreto se expande com aquecimento e se contrai no resfriamento. Na massa de concreto ocorre uma elevação  de  temperatura  na  hidratação  do  cimento, e em seguida um arrefecimento para  que haja o equilíbrio com a temperatura externa. 
    As consequências mais comuns na edificação quando se fala em retração são o aparecimento de fissuras e trincas.




RETRAÇÃO POR SECAGEM OU RETRAÇÃO HIDRÁULICA:

    A retração por secagem, ou retração hidráulica, é a redução de volume causada pela diminuição de umidade. Mesmo no estado endurecido, o concreto continua a perder água para o ambiente, assim contraindo-se (e quando há o ganho de umidade, expande-se). O efeito da variação de volume nas estruturas de concreto não seria prejudicial se houvesse liberdade de sua movimentação, entretanto, isso não acontece devido ao engaste na fundação, à existência de armadura e a outros fatores que impedem a mobilidade das peças da estrutura. Esse impedimento à movimentação induz ao aparecimento de tensões de tração que podem romper o concreto, causando o aparecimento de fissuras. Quanto maior for o consumo de cimento adicionado à mistura, relação água-cimento e finura dos agregados, maior será a retração. Geralmente, a configuração dessas fissuras é linear com direções variadas, dependendo de diversos fatores.
    A retração do concreto deve ser minimizada para que seus malefícios também sejam. Como não temos condições de controlar as condições climáticas, devemos saber trabalhar adequadamente outros fatores que favorecem a retração do concreto tais como a geometria da peça (espaçamento das juntas, por exemplo) e o traço do concreto. Além disso, pode-se adotar práticas executivas como proceder a cura do concreto e alterar o horário das concretagens para períodos de menor temperatura, sol e vento. Medidas como o borrifamento de neblina de água, a aplicação de agentes redutores de evaporação, a adição de fibras sintéticas e o emprego de armadura de combate a retração, combinadas ou utilizadas isoladamente, são benéficas para a redução da fissuração por retração e/ou empenamento das bordas.





DIAGNÓSTICO: 

    O diagnostico e a diferenciação de fissuras se dão através da posição da fissura em relação à peça estrutural, à abertura, à direção, e à sua forma de evolução (com relação à direção e à abertura).
    As fissuras de retração térmica são detectadas na fase de endurecimento, em virtude de restrições à precoce movimentação térmica, à precoce retração do endurecimento e ao assentamento diferencial dos apoios além de cura ineficiente; proteção térmica insuficiente; excesso de calor de hidratação; excesso de água de amassamento.
    As fissuras de retração hidráulica são detectada  durante o estado plástico e pode ser causada pela  secagem prematura do concreto (cura inadequada); contração térmica por gradientes de temperatura.
    Para tratamento das fissuras é necessário saber se elas são trincas ativas, cujas causas não possam ser eliminadas, tornando-as passivas, cujos procedimentos de tratamento são os seguintes:
  1. Medir, através de monitoramento, a amplitude da movimentação da trinca;
  2. Definir se é necessário tratar a trinca ativa como junta móvel;
  3. Selecionar um selante plástico e o comprimento que a junta móvel ser criada deve ter para absorver a movimentação da trinca ativa;
  4. Com um cinzel, alargar a trinca ativa para o comprimento calculado da junta móvel;
  5. Limpar e secar a trinca alargada com jateamentos de água e ar;
  6. Encher cuidadosamente a abertura com o selante plástico.

    Trincas especiais, cujas trincas no concreto tenham origem em corrosão de armaduras, reação sílica- agregado ou excesso de cloretos na composição do cimento, devem ser objeto de estudo especial.
    Nas trincas com origem em corrosão de armaduras, há necessidade de remoção de concreto e todo o tratamento dado à corrosão de armaduras; Nas trincas com origem na reação sílica- agregado ou no excesso de cloreto no cimento, há necessidade de monitoramento e tratamento com impregnações no concreto; Ou ainda nas trincas passivas que não as de tipo especial, os procedimentos convencionais obedecem às seguintes etapas:
  1. Adquirir os produtos recomendados no projeto e selecionar operador ou empresa com reconhecida experiência em trabalhos semelhantes;
  2. Limpar a trinca de todos os contaminantes tais como óleos, graxas e qualquer tipo de partícula, preferencialmente com jato de água;
  3. Secar a trinca com jato de ar;
  4. Selar as superfícies da trinca para impedir o epóxi de vazar quando de sua injeção;
  5. Fazer furos ao longo da trinca, espaçados de dez a trinta centímetros e ligeiramente mais profundos que a trinca;
  6. Introduzir tubos plásticos nos furos, com pontas salientes de 10 cm e fixados no selante;
  7. Injetar o epóxi em um tubo de cada vez, começando pelo inferior se a trinca for vertical e por uma das extremidades, se a trinca for horizontal; nesta fase, todos os outros tubos estarão com a extremidade externa obturada;
  8. Terminada a injeção de todos os tubos, cortar as pontas salientes e limpar a superfície tratada, lixando o material excedente com lixadeiras elétricas.

    Uma técnica muito conhecida também é a injeção que garante o perfeito enchimento do espaço formado entre as bordas de uma fenda tanto para o restabelecimento do monolitismo da estrutura com fedas passivas quanto para fendas ativas.


Referências: 


quarta-feira, 21 de maio de 2014

TRINCAS E FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

GRUPO
Evelyn Barbosa
Juliana Lobo
Maria Carolina

 Fissura de Retração Plástica

Causa: Ocorrem nos primeiros minutos após a concretagem e são típicas de dias quentes e concretagens próximas do meio dia. Surgem antes mesmo que haja a possibilidade de iniciar a cura. Se o volume de água perdido por evaporação for maior que o volume de água que exsudou, vão surgir fissuras de pequena profundidade.

Consequência: Elas costumam ser contínuas e paralelas, separadas entre si de 30 centímetros a um metro.
A fissuração por retração é capaz de danificar os materiais e componentes, prejudicando seu comportamento em uso e levando a danos significativos nos edifícios. Observa-se que a incidência da UR e da T podem levar a danos de descolamento nos revestimentos, os quais podem assumir extensões muito grandes nas fachadas.

Diagnóstico: São pequenas, estreitas, normalmente menores que um milímetro, aproximadamente paralelas e normalmente perpendiculares à direção do vento. Evaporação da água do concreto logo após o lançamento do concreto.
Após o lançamento do concreto e após a vibração, as pedras e a areia, com densidade γ = 2,65 tendem a descer dentro da pasta de cimento, com densidade γ = 1,85. É o chamado auto-adensamento dos sólidos. Uma parte da água, límpida, com densidade γ = 1.0, sobe, e aflora na superfície da laje.
A água que está reagindo com o cimento não sobe. A água, que aflora na superfície do concreto, evapora. O concreto tem seu volume reduzido na superfície, e fissura.

Tratamento de reparo: A prevenção pode ser feita com a molhagem prévia das fôrmas e dos agregados, com o início da cura úmida logo após o acabamento da peça, uso de quebra-ventos ou outros procedimentos que reduzam a evaporação superficial.
Sabe-se que o fenômeno da fissuração por retração plástica é drasticamente influenciado pela exposição da superfície do concreto às intempéries como o vento, a baixa umidade relativa do ar e o aumento da temperatura ambiente.

Solução 1:
• Usar água fria na mistura. Se necessário, usar gelo misturado na água para obter uma temperatura
 Do concreto T< 20ºC.
• Proteger os agregados da incidência do sol.
• Em épocas muito quentes, concretar à noite, pois a temperatura estará mais baixa.
• Não concretar com vento forte.
• Cobrir o concreto com esteiras encharcadas com água, logo após a concretagem.
• Para facilitar a avaliação de todos os fatores que influenciam o surgimento de fissuras durante a concretagem, pode-se usar o gráfico da ACI 305R-91 – Hot Weather Concreting, elaborado com  base nos ensaios de Lerch William - ACI Journal 1957.
• Ver o gráfico na página 4 adiante.

Solução 2:
• Usar fibras de polipropileno misturadas no concreto.
• Com 0,50 kg de fibras / m3 de concreto, ficam eliminadas as fissuras da retração plástica.
 As aberturas “w” de eventuais fissuras ficam reduzidas a w < 0,05mm. Ver ensaios, Nippon [140] e Unicamp [141].
• Evitar o uso de mais que 2,0 kg de fibras / m3 de concreto, pois a trabalhabilidade do concreto fica muito reduzida. Unicamp [141].




Trincas causadas por dilatação 

Causa: Os materiais aumentam e diminuem de tamanho em função da variação da temperatura do meio ambiente.
Os raios solares incidindo diretamente sobre a laje de cobertura, produzem muito calor, fazendo com que a laje atinja temperaturas altas.  O concreto não é um bom condutor de calor, de modo que a parte de baixo da laje não esquenta tanto. Essa diferença de temperatura flete a laje, fazendo com que ela fique ligeiramente abaulada para cima.
 Consequência: Como a laje está solidamente engastada nas paredes, ao dilatar, ela leva junto parte da parede. Então surgem trincas inclinadas nos cantos das paredes.
Diagnóstico: Todos os materiais empregados nas construções estão sujeitos a dilatações com o aumento de temperatura, e as contrações com a sua diminuição. A intensidade desta variação dimensional, para uma dada variação de temperatura, varia de material para material. Para quantificarem-se as movimentações sofridas por um componente, além de suas propriedades 19 físicas, deve se conhecer o ciclo de temperatura a que está sujeito e determinar também a velocidade de ocorrência das mudanças térmicas, como no caso de alguns selantes que possuem pouca capacidade de acomodação a movimentos bruscos.
Tratamento de reparo: o ideal e o mais barato é que seja feita a prevenção, ainda na etapa de obra e que devem ser tomados alguns cuidados para amenizar efeito térmico sobre a laje de cobertura.
·         Executar o isolamento térmico eficaz sobre a laje de cobertura
·         Elevar ao máximo possível o caimento do telhado, distanciando este da laje
·         Executar ventilação cruzado sob o telhado, com entrada de ar frio junto a saída de ar quente junto a cumeeira.
·         Pintar, se possível, o telhado com cor clara, preferencialmente branco, para efeito de reflexão dos raios solares

Bibliografia










terça-feira, 20 de maio de 2014


OCORRÊNCIA DE TRINCAS E FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

CAUSAS
·         Acomodação da obra no terreno: Há um esforço por parte da fundação do prédio, que acaba sendo um pouco transferido para a alvenaria, gerando as fissuras.
·         Pressa ao dar o acabamento na obra: Se não é respeitado o tempo correto para secar alguns materiais, há mais chance daquele local apresentar trincas.
·         Obras nas unidades: Reformas que ocasionem um excesso de carga em um andar ou alterações estruturais, como a retirada de paredes ou pilares podem causar fissuras, tricas ou rachaduras.
·         Movimento estrutural: A estrutura do prédio é flexível, para conseguir lidar com o vento, sons e obras vizinhas; porém o movimento externo pode gerar fissuras.
·         Infiltrações: Quando não há a renovação do material de impermeabilização, a água pode se infiltrar seja pela ação da chuva ou de um vazamento, causando problemas estruturais ou estufando as paredes.
·         Variação Térmica: O calor faz com que haja uma dilatação dos materiais. Quando a temperatura volta ao normal, o local pode apresentar algumas trincas. Também pode acontecer em paredes por onde passem tubos que esquentem, como de água quente ou outros.
·         Chuva ácida: A chuva ácida pode se infiltrar em uma laje sem impermeabilização e degradar as estruturas protegidas pelo concreto; essa água pode oxidar o aço, comprometendo a segurança do local.
·         Escolha incorreta do material ou material de má qualidade: Se o material usado não é de boa qualidade ou se não foi utilizado corretamente.
·         Sons, vibrações ou ventos muito fortes: Seja um som extremamente alto, um bate-estaca violento em uma obra próxima ou uma rajada de vento mais forte que o esperado, a edificação pode não estar preparada para recebê-los, aparecendo trincas.
·          

EXEMPLOS DE FISSURAS
Variações térmicas
Os componentes de uma estrutura de concreto estão sujeitas a variações térmicas diárias e sazonais, o que provocam sua variação dimensional. Estes movimentos de dilatação e contração são restringidos pelos diversos vínculos que envolvem os materiais, gerando tensões que podem provocar trincas ou fissuras. 

As lesões verificadas em obras sob efeito das movimentações diferenciadas, assumem diversas situações e intensidade, como exemplo:
- destacamentos entre alvenarias e estruturas;
- destacamento das argamassas de seus substrato;
- fissuras ou trincas inclinadas em paredes com vínculo em pilares e vigas, expostos ou não à insolação;
- fissuras ou trincas regularmente espaçadas em alvenarias ou concreto, com grandes vãos sem juntas;
- fissuras ou trincas horizontais em alvenarias apoiadas em lajes submetidas a forte insolação. 
A diferença entre as temperaturas das superfícies superior e inferior da laje faz com que a dilatação seja mais intensa na face superior, provocando tensões de tração e cisalhamento nas paredes.
Para evitar o problema, principalmente na laje superior, o ideal é que seja feita, após a concretagem e sua cura correta, uma impermeabilização, seguida de tratamento térmico e, então, o acabamento escolhido pode ser executado.






Recobrimento das armaduras
A ausência de recobrimento adequado das armaduras do concreto armado, com os valores mínimos recomendados pela NBR 6118 e a exposição a chuva ácida, podem desencadear processos de corrosão das armaduras, tendo como manifestação a expulsão da capa de cobrimento das armaduras, interferindo na aderência, puncionamento ou rasgamento do sistema impermeabilizante. 
No caso da Chuva Ácida, a água começa a se infiltrar na laje, porém a rachadura ainda não verte água, há apenas uma mancha esbranquiçada. Porém, quando começa a ter pinga mentos de agua, ou a mancha no local começa a ficar  amarelada ou ocre, é sinal que o aço já foi oxidado e precisa de cuidado.

Depois que constatado a deficiência do cobrimento das armaduras, se aplica um revestimento especial, que compensa a ausência do recobrimento recomendado por norma. 
 Uma das soluções adotadas é o da aplicação de cimentos ou argamassas poliméricas, compostas de cimento, quartzo de granulometria definida e polímeros (acrílicos, SBR, SBS, etc.), cuja propriedade de baixa permeabilidade a agentes agressivos, evita ataque às armaduras. 
A corrosão tem como consequência uma diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto em direção paralela a esta.












Grupo:

Flavia Caetano, Victor Costa Llorente, Fabiola Oliveira, Taynara Alvez, Jessica Micheluti, Graziela Agreda e Giuliana Carpetiri.