PATOLOGIAS: ESTUDOS DE CASOS DE FISSURAS EM EDIFICAÇÕES
PATHOLOGY : STUDIES CASE OF CRACKS IN BUILDINGS
Bruno Rodrigues dos Santos1, Roberto Vasconcelos Pinheiro².
Resumo: As estruturas de edificações são objetos de interesse na Engenharia Civil, devido a sua importância na sustentação e preservação do edifício. O acompanhamento de seu comportamento pode ocorrer por análises sobre os elementos estruturais, de forma direta, ou pelo acompanhamento das demais estruturas da edificação. Tais situações incentivam o aprimoramento de novas técnicas de avaliações estruturais através de serviço de medição de elementos e interpretação de dados de monitoramento. Em meio a este contexto, o presente estudo tem como objetivo analisar, diagnosticar, classificar, expor as possíveis causas e possíveis soluções dos problemas patológicos das edificações estudadas situadas no município de Sinop – MT, onde o estudo compreendeu diversos tipos de edificações desde térreas, 3, 11 e 19 pavimentos, sendo obras residências, comerciais, instituições de ensino público e privado, em utilização ou mesmo na etapa de construção, todas com o intuído da maior abrangência das patologias no município, identificando ou não problemas que poderiam comprometer os critérios de segurança, resistência e bom desempenho das edificações.
Palavras chave: Patologias; Construção civil; Engenharia Civil.
Abstract: The building structures are objects of interest in Civil Engineering, appropriate to its importance in sustaining and preserving the building. The monitoring of their behavior can occur for analyzes on structural elements, directly, or other structures for monitoring the building. Such situations encourage the improvement of new techniques for structural evaluations through measurement service elements and interpretation of monitoring data. Amid this context, the present study aims to analyze, diagnose, classify, expose the possible causes and possible solutions of the problems of the buildings studied pathological located at Sinop – MT, where the study included various types of buildings from earthen, 3, 11 e 19 pavements, as residential construction, public and private educational institutions, or for use in the construction step, all intuited with the larger scope of diseases in the municipality, identifying whether or not problems that could compromise the safety criteria, resistance and good performance of buildings.
Keywords: Pathology; Civil construction; Civil Engineering.
1 Introdução
A indústria da construção civil está em constante desenvolvimento, tanto em materiais, técnicas e equipamentos, mais nem sempre este crescimento é acompanhado pela mão de obra, o que pode ocasionar incompatibilidade construtivas, dando início a alguns problemas patológicos.
Em meio a esta concepção e a inúmeras ocorrências de problemas patológicos nas edificações, o estudo busca identificar a natureza, origem, direções, intensidade e incidências das patologias, além de diagnosticar e prognosticar, bem como verificar a interferência nas propriedades estruturais das edificações.
Diversos são os fatores que comprovam a importância do estudo, podendo ser utilizado desde base de dados para o conhecimento do comportamento morfológico das fissuras em edificações, bem como a utilização por profissionais da área na forma de planejamento estratégico, sendo utilizado o material de forma a corrigir a falhas de maior predominância e intensidade detectadas, fatores que muitas vezes ocorre pelo não conhecimento técnico-prático, resultando em problemas que podem ser corrigidos em diversas fases e uma edificação, tanto na fase de projeto, execução e utilização da edificação, tendo em vista que a literatura dá indícios que o quanto mais cedo for iniciado seus diagnósticos e suas possíveis soluções, menor a valor monetário envolvido.
2 Fundamentação teórica
2.1 Introdução
A Engenharia Civil é uma área do conhecimento em constante desenvolvimento, seja em materiais, ou mesmo das técnicas empregadas como a utilização de máquinas e equipamentos mais modernos, além de métodos de projetos mais desenvolvidos. Ainda que a milhares de anos o homem venha buscando cada vez mais o desenvolvimento dos materiais, técnicas e métodos, sempre objetivando a consolidação da tecnologia, englobando as fases de concepção, análise, cálculo e detalhamento das estruturas, a tecnologia dos materiais e as respectivas técnicas construtivas, ainda possuem diversas limitações, as quais, ligadas a falhas involuntárias, imperícia, deterioração, irresponsabilidade e acidentes que tendem a levar a estruturas a perder algumas de suas características, apresentando caráter insatisfatório para o que foi projetado (RIPPER, 2009).
Gerando patologias que perante Verçosa (1991) pode ser definida em edificações como o estudo da identificação das causas e dos efeitos de problemas encontrados nas edificações, elaborando seu diagnóstico e correção.
Já Helene (1993) descreve a patologia como sendo o estudo dos sintomas, dos mecanismos, das causas e das origens dos efeitos das construções civis, ou seja, como o estudo das partes que compõem o diagnóstico do problema.
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Entre as diversas manifestações patológicas que ocorrem nos edifícios, Thomaz (2011) destaca as fissuras como sendo a mais importante devido a três aspectos: o aviso de algum problema sério na estrutura, o comprometimento do desempenho da obra em serviço e o constrangimento psicológico que a fissuração exerce sobre seus usuários.
Segundo Ripper e Souza (2009), em termos de durabilidade, a fissura é das manifestações patológicas mais nocivas, pois facilita o acesso de agentes agressivos às barras das armaduras nas alvenarias armadas, propiciando a corrosão, também facilitam a entrada de umidade, causando desconforto para o usuário da edificação.
As fissuras ocupam a liderança na sintomatologia nas edificações. Sua identificação e suas causas é de vital importância para a definição do tratamento adequado para a recuperação. explicam que a principal causa de aparecimento de fissuras é o movimento diferencial dos materiais e componentes de construção. É importante considerar a dilatação/contração dos componentes da edificação, provendo meios que permitam estes deslocamentos ou elementos que absorvam parte das tensões geradas, reduzindo a níveis aceitáveis (SAHLIN 1971).
Em virtude disso o estudo das patologias a partir das características de suas manifestações, permitem um conhecimento mais amplo e satisfatório das origens, subsidiando os estudos na fase de recuperação, manutenção e contribui melhoramento da percepção das etapas dos processos de produção das edificações, possibilitando a adoção de medidas preventivas (IOSHIMOTO, 1988).
2.2 Classificações das fissuras
A fissuração é um fenômeno intrínseco ao concreto armado e tem sido motivo de análise por parte de tecnologistas de todos os tempos e, talvez por essa razão, a fissura seja, atualmente, um dos sintomas mais marcantes na construção civil (RIPPER, 2009). Em estruturas de concreto armado, as fissuras sempre ocorrerão por causa da baixa resistência a tração do concreto. No entanto, sua abertura não deve danificar a durabilidade nem a aparência do elemento. Com isso, devemos atribuir os limites impostos para a abertura das fissuras, contudo dependem da agressividade do meio e do grau de proteção do elemento estrutural (ARAÚJO, 2010).
Por estes motivos, a ABNT NBR 6118/2014 adota limites para a abertura das fissuras.
Em meio a isso, as fissuras podem ser classificadas segundo diferentes critérios, ou seja: a abertura, a atividade, forma, causas, direção, tensões envolvidas, o tipo entre outras. Segundo a sua abertura, são classificadas em finas, médias e largas, mas, no entanto, outros autores propõem diferentes escalas, também segundo sua abertura, tais como: muito leves, leves, moderadas e severas; ou muito leves, leves, moderadas, extensivas e muito extensivas. Conforme a sua atividade, as fissuras podem ser ativas e passivas, distinguindo-se da mesma estar ou não tendo variações na sua abertura.
Outra forma de classificação é segundo a sua forma, onde a mesma pode ser isolada ou diferenciada, sendo definida pela predominância na sua direção. Ou ainda, mesmo pela sua direção de propagação, podendo ser: vertical, horizontal e inclinada. E, por último, e não menos importante, segundo as suas causas, cujo fator principal de sua formação for: sobrecarga, variações de temperatura, retração, expansão, deformação, recalques, reações químicas e por falhas construtivas (DUARTE, 1998).
2.3 Fases de ocorrência das patologias
Frequentemente, a configuração típica, a dimensão e a magnitude de uma fissura permitem que se especule sua causa provável. Com este enfoque, podemos catalogar as configurações mais encontradas das fissuras em edificações, a partir de suas causas mais freqüentes (HELENE, 1986).
As patologias têm suas origens motivadas por erros ou falhas, que acontecem durante a realização das diversas atividades inerentes ao processo da construção civil, dividido em três etapas básicas: concepção, execução e utilização.
As patologias podem ser encontradas na maioria das edificações, seja com maior ou menor intensidade, causando preocupações tanto no aspecto estético quanto funcional da estrutura. Entretanto, a comunidade cientifica da indícios que o quanto antes for realizado o seu diagnóstico maiores são as chances da solução com o menor custo possível, o que justifica a necessidade de diagnosticar e estudar os problemas envolvidos nesta pesquisa. (PCZIECZEK, 2011). 2.3.1 Fase de concepção da estrutura
Segundo Helene (1992), as falhas cuja origem são de estudos preliminares deficientes ou mesmo de anteprojetos equivocados, são responsáveis, principalmente, pelo encarecimento dos processos nas construções ou por transtornos relacionados à utilização da obra, enquanto os erros gerados durante a realização dos projetos finais de engenharia são os responsáveis pela implantação de problemas patológicos sérios e podem ser tão diversas como: elementos de projeto inadequados; falta de compatibilização entre a estrutura e a arquitetura, bem como com os demais projetos civis; especificação inadequada de materiais; detalhamento insuficiente ou equivocado; detalhes construtivos não executáveis; falta de padronização das representações e erros de dimensionamento. A seguir são definidas:
a) Fissuras por contração plástica do concreto
da esbeltas das peças em questão, elas podem vir mesmo a seccioná-la.
b) Fissuras por assentamento do concreto com perda de aderência das barras das armaduras.
Para Ripper (2009), esta forma de fissuração ocorre sempre em decorrência do lançamento do concreto, quando o mesmo é impedido de assentar em camadas inferiores, em virtude da presença de formas ou de barras da armadura. As fissuras formadas pelo assentamento do concreto acompanham os desenvolvimentos das armaduras e provocam a criação do chamado efeito de parede ou de sombra, que consiste na formação de um vazio por baixo da barra que reduz aderência desta para a o concreto. Se o agrupamento de barras for muito grande, as fissuras poderão interagir entre si, gerando, situações mais graves, como a perda total de aderência (FIGUEIREDO, 1989).
c) Fissuras por retração do concreto
Essas fissuras surgem como consequência do impedimento das deformações de retração ou da dilatação térmica do elemento. A parede é concretada sobre uma base de concreto já endurecido. Quando o concreto da parede sofre retração, o seu movimento é restringido pela base. Com isso, surgem esforços de tração na parede, os quais produzem as fissuras. Essas fissuras também podem ocorrer quando o concreto da parede sofre um resfriamento, após ter sido pré-aquecido em um dia muito quente, com um aquecimento adicional devido à hidratação do cimento. Essas fissuras também podem surgir em lajes, reservatórios elevados e outros tipos de estruturas. Em muitos casos, as fissuras surgem antes mesmo da retirada das formas, ou seja, quando o elemento estrutural ainda não está submetido à ação do carregamento (ARAÚJO, 2010).
d) Fissuras por variação de temperatura
O efeito da variação de temperatura em edificações, principalmente nas peças estruturais expostas e naquelas situadas nos últimos pavimentos, podem apresentar deformações diferenciais nos elementos estruturais, causando fissuras nas alvenarias e, estas serão mais acentuadas no topo dos edifícios, diminuindo gradativamente nos pavimentos inferiores. Especial atenção deve ser dada às lajes de cobertura, principalmente aquelas sem a necessária proteção térmica. Tal fato provocará deformações que serão sentidas, inicialmente, pelas alvenarias e, em seguida, pela própria estrutura de concreto armado (MORAES, 1982).
e) Deformação de elementos estruturais
A deformabilidade das estruturas gera movimentações que não podem ser acompanhadas pela constituição rígida das paredes de alvenaria, introduzindo tensões de compressão, tração e cisalhamento nas mesmas, podendo provocar a fissuração (DUARTE, 1998; THOMAZ, 2011).
A principal influência da deformação das estruturas de concreto armado sobre as alvenarias acontece pela
flexão das lajes e vigas. Em geral, outras deformações causadas por solicitações de compressão, cisalhamento ou torção são menos significativas. A flexão de lajes e vigas ocorre, em geral, pela ação do peso próprio, de cargas permanentes não estruturais e acidentais, deformação lenta do concreto e por cargas laterais externas (ação do vento), (MASSETTO; SABBATINI, 1998).
As fissuras causadas por deformabilidade das estruturas podem assumir diferentes configurações: fissuras em arco por deformação da viga de apoio, fissuras inclinadas por deformação das vigas de apoio e superior, fissuram por sobrecarga da viga superior, fissuras inclinadas por deformação de vigas e lajes em balanço, fissuras horizontais por deformação de lajes de cobertura, entre outras (DUARTE, 1998; THOMAZ, 1989). Por este motivo, a ABNT NBR 6118/2014 fixa limites para deformações dos elementos estruturais. f) Recalque de fundações
Vários fatores são apontados como causas para o recalque diferenciado dos solos e, consequentemente, para a fissuração das construções. São eles: carga de trabalho superior à carga admissível do solo; falta de homogeneidade do solo; rebaixamento do lençol freático ou incorporação de água em terrenos; influência de cargas de entorno e vizinhança; condições diferenciadas de apoio e carga, como prédios de altura variável ou uso de diferentes tipos de fundação; solapamento; erosão, escavação ou falha no subsolo; influência de vegetação ou tubulação adjacente; congelamento; inundações; vibrações (MAÑÁ, 1978; THOMAZ, 2011).
As fissuras por recalque de fundações têm como característica uma orientação predominantemente inclinada e, por isso são, muitas vezes, confundidas com fissuras por deformação de elementos da estrutura de concreto armado, (THOMAZ, 2011). Outra característica das fissuras por recalque de fundações é a tendência a se localizar próximas ao pavimento térreo da construção, embora isto não seja uma regra (DUARTE, 1998).
Souza (2009) e Figueiredo (1989), afirmam que as fissuras por recalques serão ainda mais significativas quando as armaduras forem deficientes ou mesmo quando estas estiverem mal posicionadas no elemento.
g) Reações químicas
As fissuras causadas por reações químicas são predominantemente horizontais e ocorrem pela expansão da junta de argamassa provocada pela alteração química indesejável de seus materiais constituintes (THOMAZ, 2011).
quantidade de argamassa, podendo manifestar-se também nas juntas verticais e apresentar eflorescências. As fissuras horizontais ocorrem preferencialmente no topo das paredes, onde a influência do peso próprio da alvenaria é menor (THOMAZ, 2011).
2.3.2 Fase de execução
Segundo Bauer (1994), uma vez iniciada a construção pode ocorrer diversos erros de quaisquer natureza mais diversas, como por exemplo: falta de condições do local de trabalho; não capacitação profissional de mão-de-obra; deficiência no controle de qualidade de execução; má qualidade de materiais e componentes; irresponsabilidade técnica.
a) Movimentação de formas e escoramento
Segundo Ripper (2009), a fissuração derivada do movimento de formas pode resultar em deformação acentuada da peça, gerando alteração de sua geometria, com perda da capacidade portante e, a partir daí, desenvolvimento de um quadro de fissuração característico.
b) Detalhamento construtivo
As fissurações originadas por detalhes construtivos ocorrem pela presença de deficiências e erros no processo de execução das edificações, não sendo levadas em consideração propriedades físicas dos materiais, impermeabilidade e das construções, além de formas corretas de execução e projetos de detalhamentos, (DUARTE, 1998).
2.3.3 Fase de utilização
Após a conclusão das etapas de construção e execução ou mesmo quando tais etapas tenham sido atingidas a qualidade esperada, as estruturas podem apresentar problemas patológicos cuja origem se refletem pela utilização errônea ou da falta de um sistema de manutenção adequado, em virtude de baixo conhecimento técnico do usuário (BAUER, 1994). O mesmo autor menciona que os problemas patológicos ocasionados pelo uso inadequado podem ser evitados através de informações aos usuários, principalmente, sobre as limitações da obra. Algumas formas de instauração de patologias:
a) Ações aplicadas (localizadas)
Incluem-se os diversos processos de fissuramento resultantes de ações excepcionais aplicadas localizadamente, principalmente por choques de veículos ou embarcações, como por explosões (SOUZA, 2009).
b) Desagregação do concreto
Para Padaratz (2000), devem-se entender como desagregação a própria separação física de placas ou fatias de concreto, com perda de monolitismo e, na maioria das vezes, perda também da capacidade de engrenamento entre os agregados e da função ligante do cimento. Como consequência, tem-se que uma peça
de seções de concreto desagregado perderá, localizada ou globalmente, a capacidade portante.
c) Ataques biológicos
Varias as ações biológicas (raízes de vegetação, micro-organismos, etc.) que, ao penetrarem no concreto e acharem o ambiente próprio ao seu desenvolvimento, vêm a ocupar o espaço dentro de uma massa estrutural, gerando tensões internas e fraturando o concreto (HELENE, 1986).
Nos casos em que a abertura das fissuras seja significativa ou a permeabilidade do concreto seja elevada, a penetração da carbonatação é acelerada, seguindo a orientação dada pela direção das fendas, rumo às barras da armadura, implantando, inevitavelmente, a corrosão (HELENE, 1992).
d) Sobrecargas
As edificações com carga de utilização (sobrecargas) superior aquela considerada em projeto, estão susceptíveis às deformações excessivas e, consequentemente, às fissuras, (JAWOROSKI, 1990; PRUDÊNCIO JR, 2002).
e) Descolamento ou destacamento em revestimentos de argamassa
O descolamento ocorre quando a argamassa de revestimento se solta totalmente do substrato. Parcialmente, também ocorre entre as camadas de proteção (chapisco e o reboco), propiciando um descolamento, podendo ser reconhecido pelo som cavo (oco), ao se tocado. Vale ressaltar que, à medida que o deslocamento avança, surgem fissuras e, na fase mais adiantada, ocorre o descolamento total. A solução para todos os casos de destacamento entre as camadas é refazer todo o revestimento, pois o defeito se generaliza por toda a superfície e não se pode prever quando vai parar (VERÇOZA, 2009).
f) Eflorescência
Segundo Uemoto (2005), eflorescência significa formação de depósito salino na superfície dos materiais. Normalmente, não causa danos maiores do que o mau aspecto resultante, mas há casos em que seus sais constituintes podem ser agressivos e causar degradação profunda. As modificações visuais são mais intensas quando há contraste entre o sal e a base sobre a qual se deposita, como por exemplo, a formação de eflorescência branca sobre tijolo cerâmico.
g) Umidade
redes e condensação. A umidade originada durante a construção da edificação se mantém durante certo período após o término da obra e, em alguns casos, levam até seis meses ou mais para secar. Por capilaridade são aquelas com absorção da água do solo pelas fundações, migrando para as paredes e pisos. As umidades devidas às infiltrações provenientes de chuvas penetram nas edificações através dos elementos que as constituem. Aquelas provenientes de vazamentos do sistema de distribuição e/ou coleta de água das edificações podem ser difíceis de localizar e corrigir, muitas vezes estão encobertos pela edificação. A umidade de condensação procedente do vapor de água que se condensa nas superfícies ou no interior dos elementos das edificações.
3 Materiais e métodos
3.1 Materiais
Para a confecção deste trabalho alguns materiais foram necessários tanto na etapa de revisão bibliográfica quanto nas etapas de campo e análise, onde que para a revisão bibliográfica teve como fonte de materiais repositórios na web e no acervo da Universidade do Estado de Mato Grosso, tais como: artigos científicos, monografias, normas da ABNT, livros, dissertações e teses. Dos quais, foram base para compreender conceitos de patologias das edificações, em especial temas relacionados com a morfologia das fissuras. Além destes, foi utilizado uma câmera de 18.2 megapixels Sony semi-profissional, cuja resolução se tornou capaz de extrair com fidedignidade as feições do objeto de interesse para o relatório fotográfico, além de alguns materiais como lâminas de microscópio, material de espessura reduzida utilizada para aferir a atividade das fissuras, onde caso a mesma se movimente expressivamente o material entre em ruptura.
3.2 Métodos
3.2.1 Área de estudo
Neste trabalho, foram realizados estudos de casos em edificações localizadas no município de Sinop, região norte do estado de Mato Grosso, analisando e discutindo diversas situações, como propriedades e características das patologias, sendo que ambas com o intuito de enriquecer e aprimorar a fidediquinidade da pesquisa, expondo seu diagnóstico, ou seja, demonstrando a variabilidade e conseqüências das causas das fissurações.
O primeiro dado é a Edificação A, sendo sua nomenclatura assim definida com o intuito de preservar sua identidade da edificação, o objeto de estudo é composto por 1 pavimento, sendo sediada uma instituição de ensino superior pública, localizada em um bairro residencial do município, a obra possui mais de uma década de utilização, a edificação apresenta diversos tipos de patologias, que originadas desde fase de concepção, execução e utilização do local, dentre algumas de suas patologias, diversos problemas de umidade, juntas de dilatação, retração de revestimentos e deformação em alguns de seus elementos estruturais o que causa em alguns lugares um aspecto de abandono.
Na Edificação B, consiste em um prédio de 19 pavimentos, sendo ele 3 pavimentos de múltiplo uso como estacionamento, sala de jogos e cobertura, e 16 residenciais, sendo 2 apartamentos por andar, localizado próximo ao centro urbano, com edificações residenciais a sua volta, a mesma possui sua a locação composta por três terrenos, e devido a suas confrontações, sendo necessário o uso de um sistema de fundação que não ultrapassa-se os limites legais, fato que provocou algumas manifestações patológicas. A Edificação C, localizada no centro comercial, apresenta diversas edificações verticais circuvisinhas, composta por 3 pavimentos e cerca de 10 anos de sua construção, além de ser locada para o sistema público judiciário, onde foi constatado diversas patologias, sendo boa parte provavelmente ocorridas por meio de falhas no processo construtivo, como falta de vergas e contravergas, além das demais como retração de revestimentos, deformações estruturais e problemas de umidade.
A Edificação D, caracterizada por duas obra de alvenaria estrutural justapostas, residenciais, térreas, cobertura com estrutura metálica e telha termo-acústico, localizada em um bairro próximo a centro do município estudado, estando em fase de acabamento. No entanto já apresenta algumas patologias, dentre elas pode-se destacar, fissuras de retração de revestimento, falta de junta de dilatação e também recalques de fundações.
Já a Edificação E, compreendida por uma rede de ensino superior privada, localizada relativamente distante do cento urbano, apresenta diversas patologias encontradas, como por exemplo deformações de vigas, retração de revestimento, trincas construtivas, resultado de execuções e manutenções de baixa qualidade.
A Edificação F, localizada nas proximidades do centro urbano, numa região residencial e comercial do município, sendo uma instituição pública de ensino superior, com mais de 20 anos de utilização da construção, e nem sempre com suas manutenções preventivas em dias, a obra apresenta diversas manifestações patológicas, oriundas desde a fase de concepção como armaduras e detalhes construtivos não eficientes, como erros na execução e não menos freqüente manifestações devido a sua utilização, durante as visitas para a confecção da inspeção, para a confecção do futuro diagnóstico, foram encontrados diversas patologias como problemas de umidade, retração de revestimento, inexistência de vergas e contra-vergas, recalque de fundações, deformações estruturais e etc.
do local, as inspeções nesta edificação se restringiram na parte externa e nas regiões do térreo e sub-solo da edificação, devido a não interferência nas formas de utilização e garantindo os princípios administrativos dos usuários.
Em meio a isso, para a realização dos estudos de casos, foram utilizadas 8 obras no município de Sinop - MT, sendo 5 de um pavimento e uma de três, onze e dezenove pavimentos, totalizando aproximadamente 1213 patologias, onde as mesmas foram classificadas e expostas graficamente por suas direções, incidências, causas e intensidade.
O desenvolvimento deste trabalho acontece a partir de três etapas. Na primeira, definida como Inspeção, onde inicialmente foi realizada a inspeção visual, cujo objetivo principal foi a coleta de dados, identificando todos os sintomas, assim como suas localizações e intensidades. A segunda etapa, responsável pelo Diagnóstico, explica a influência de cada informação no comportamento global da construção. Dando continuidade, a última e terceira etapa, consiste no Prognóstico, ou seja, menciona as conseqüências que surgirão caso não sejam efetuadas as medidas corretivas para a eliminação do problema, indicando quais são estas medidas corretivas a ser executada na edificação.
3.2.2 Inspeção
A inspeção teve como objetivo investigar com rigor as características do objeto de estudo, por meio de várias formas, dentre elas: idade, forma de utilização, exame visual, memorial fotográfico e análise qualitativa e quantitativa da estrutura.
3.2.3 Diagnóstico
Já nesta etapa, procurou-se entender todo o processo de evolução do caso, identificando suas causas e efeitos mais prováveis, em alguns casos, é possível determinar a natureza e origem da patologia, procedência dos materiais constituintes, resistência característica, qualidade e características de construção, idade de início dos problemas, reparações anteriores, eventuais mudanças de uso, etc., realizando uma interpretação de cada dado, levantando e compreendendo como a estrutura funciona como foi construída, como tem reagido aos agentes agressivos, como e porque surgiram os problemas, onde cada interpretação é analisada de forma critica buscando a veracidade e fidedignidade do estudo.
3.2.4 Prognóstico
Depois de estabelecido o diagnóstico da patologia em questão, passa-se para a definição da conduta a ser seguida, isto é, a escolha da medida curativa a ser adotada para cada caso. Porém, antes que se tome qualquer atitude, é necessário o levantamento das hipóteses de evolução do problema, isto é, o prognóstico do caso. Para a elaboração do prognóstico, foi-se analisado e estudado o problema, baseando-se nas características morfológicas e visuais da patologia, obtidas pelo ensaio fotográfico, podendo obtenção de possíveis alternativas de desenvolvimento da falha.
Este estudo é importante, não só para casos simples de diagnósticos e reparos evidentes, mas, principalmente, para problemas complexos, difíceis de serem solucionados, pois, em diversos casos, percebe-se que a possibilidade de resolução é praticamente remota, devendo-se desenvolver medidas apenas de controle da situação, isto é, evitando o agravamento da mesma.
4 Resultados e discussão
O primeiro dado a ser discutido é a Edificação A, em especial relatamos as localizadas logo a baixo a Figura 1, é caracterizada por uma fissuração diagonal já com o estufamento do revestimento, onde como possíveis causas pode se destacar a deformação de seus elementos de fundação, este tipo de patologia foi muita encontrada no objeto de estudo, por a edificação é composta por conjuntos de salas sem vínculos entre eles, onde alguns deles foram construídos de forma simultânea, o que da indícios que os erros cometidos foram se alastrando de forma igual.
Figura 1: Edificação A. Fonte: Acervo pessoal.
Já a Figura 2 a seguir, demonstra um volume associado a um dos conjuntos do edifício, onde pode ser observados problemas de umidade, onde no processo de diagnóstico da indícios da movimentação estrutural da viga superior e inferior, no entanto a alvenaria da platibanda não acompanhou o movimento, causando a abertura, nisto os agentes agressivos do meio começam a deteriorização da estrutura, causando oxidação da armadura e podendo causar a perda de suas propriedades estruturais.
Figura 2: Edificação A. Fonte: Acervo pessoal.
20x40 centímetros, locados aproximadamente a cada 770 cm, sendo o sistema de fundação composto por um bloco de coroamento e um estaca de 40 cm de diâmetro na extremidade do bloco, onde-se provavelmente ocorreu um momento torsor além do estimulado em projeto provocando a fissuração da alvenaria, a mesma foi monitorada por vários meses, não tendo o aumento no seu deslocamento, caso a movimentação continue é necessário o reforço estrutural, garantindo a segurança da estrutura.
Figura 3: Edificação B. Fonte: Acervo pessoal.
A Edificação C pode-se analisar pela Figura 4, a patologia tem sua direção predominantemente horizontal e de uma extremidade a outra da parede, tem como causa provável a deformação da viga respaldo da primeira laje, o que resultou na patologia na ligação entre a alvenaria de vedação e o elemento estrutural, a patologia foi monitorada com a fixação de uma lamina de vidro, onde a mesmo não entrou em colapso, o que consiste em dizer que a fissura está passiva, mesmo assim é principal importância não só o monitoramento do local onde já houve a fissuração, mais sim de todas as edificações, relembrando que a manutenção preventiva é muito mais eficaz que a corretiva.
Figura 4: Edificação C. Fonte: Acervo pessoal.
A Figura 15 logo abaixo, também da mesma edificação em seu segundo pavimento, possui um balanço de 1,5 por 10,5 metros o que é provável que por motivos conjuntos como deformação da estrutura do balanço e carga concentrada no elemento, pode ter provocado um recalque de fundação além do previsto, o que caracterizou pela fissura com direção predominante diagonal, tendo como origem a junção dos elementos
viga-pilar, sendo passiva, ou seja, não ocorrência de movimentação, comprovada pela movimentação. É aconselhável o monitoramento preventivo, pois ainda podem ocorrer deformação e deslocamentos nos elementos, sendo assim indicado a inserir de pilares na região do balanço, aumentando a capacidade de suporte e com isso restringindo de melhor forma os deslocamentos.
Figura 5: Edificação C. Fonte: Acervo pessoal.
A Edificação D, representada pela Figura 6, evidencia o estilo patológico freqüentemente encontrado na edificação, onde a fissura estava presente em ambos os lados da parede, sendo que a face externa a edificação está exposta a elevada incidência solar o que contribui para proliferação de fissuras de retração, além da não existência de juntas de dilatação o que induz a cargas ativas na alvenaria a criarem seu próprio caminho de transmissão, também presente e não menos importante no processo de diagnóstico foi a detecção de incidências patológicas de recalque de fundações, onde devido a incoerência na fase de concepção onde foi projetado com o uso de sapatas isoladas, e não existência de viga baldrame e sim de um bloco de alvenaria estrutural vazado concretado com armadura incoerente, não sendo suficiente para os esforços solicitados, provocando deformações excessiva em seus elementos.
Figura 6: Edificação D. Fonte: Acervo pessoal.
causando a fissuração, sendo suas causas mais prováveis a retração da laje e a deformação da viga de respaldo.
Figura 7: Edificação E. Fonte: Acervo pessoal.
Já a Figura 8 e 9, da edificação E e F, cuja fissuração apresenta direção predominante vertical, sendo a hipótese mais plausível de que não foi utilizada a armadura de correta (esforços cortantes), para que sua capacidade estrutural estivesse garantida o que provocou a patologia.
Figura 8: Edificação E. Fonte: Acervo pessoal.
Figura 9 - Edificação F, Acervo pessoal.
A Edificação F, representada pela Figura 10 logo abaixo, pode ser comprovado a não existência de contra-vergas, a alvenaria de vedação não foi suficiente para garantir os esforços solicitados, o que causou a fissuração, o fato pode ser constatados em diversas locais do edifício, sendo necessários reforços pontuais a solução da situação.
Figura 10: Edificação F. Fonte: Acervo pessoal.
Já a Figura 11 da mesma edificação da figura acima, pode ser comprovado possui uma patologia horizontal, cuja origem mais provável é a retração da laje ou a deformação do elemento estrutural, o mesmo poder ter ocorrido por diversas causas entre elas a sobrecarga sobre a viga respaldo, ou mesmo, baixa resistência do concreto a presente patologia é localizado em um conjunto da mesma instituição, composto por um conjunto de laboratórios recentemente construído, por volta de 5 anos, haja visto, que mesmo não tendo um longo tempo de utilização, já apresenta patologias equivalentes ou superiores ao conjunto da edificação mais antiga.
Figura 11: Edificação F. Fonte: Acervo pessoal.
Pela Figura 12 pode ser analisada e discutida outros fatores e propriedades da edificação, bem como a capacidade portante de alguns elementos estruturais, haja vista a idade do prédio, algumas fissuras e patologias que não foram corrigidas na forma de manutenção preventiva, vão ter que ser realizadas da forma corretiva, pois a falta de manutenção provoca o avanço dos meios agressivos, que se apropriam do ambiente satisfatório que a abertura se encontra, causando problemas de umidade, oxidação, retração e expansão de revestimentos, onde toda a estrutura se danifica cada vez mais, perdendo a cada dia mais suas características e propriedades estruturais.
Não menos importante é a Edificação G podemos mencionar a Figura 13 fixada logo abaixo, onde a fissuração pode ter ocorrido por diversas formas dentre elas a deformação da viga devido a alguma sobrecarga de utilização, ou mesmo o adensamento do solo, o que provoca toda a movimentação da estrutura, e com isso sabendo que a alvenaria tem baixa resistência à tração a criação da abertura é inevitável, caso haja algum efeito não previsto e não dimensionados em projeto.
Figura 13: Edificação G. Fonte: Acervo pessoal.
A movimentação de solo é algo que se deve tomar muito cuidado, principalmente na região, onde o solo tem baixa resistência e o lençol freático muito elevado, na Figura 14, onde os recalques de fundações agregados com possíveis movimentações térmicas nos elementos estruturais podem provocar a fissuração, no caso em questão à fissuração esta presente na estrutura, onde dá indícios da presença de uma junção de pilares, onde em meio a eles a fissuração ocorreu, devido a retração da argamassa e no deslocamento da estrutura, sendo de principal importância o seu monitoramento em virtude da responsabilidade que o pilar tem, como por exemplo, transferir todos os esforços das lajes e vigas para os elementos de fundação.
Figura 14: Edificação G. Fonte: Acervo pessoal.
Em meio aos diversos estudos de casos listados acima, viu-se a necessidade da formulação da Figura 15, listado logo abaixo, demonstrando as principais origens das fissurações nas edificações estudadas, podendo ser utilizado para um plano de metas, tendo em vista que as principais origens dos problemas patológicos já são conhecidas, proporcionando um aperfeiçoando nas questões de controle tecnológico das edificações. Em virtude da Figura 15 podemos destacar que a maior presença das fissuras encontradas é por motivos de falhas nos detalhamentos construtivos, o mesmo ocorre pela baixa qualidade tanto de projetos, quanto da mão de obra, projetos não eficazes, falta de fiscalização pelo projetista, onde tudo tende a patologias que poderia ser evitadas em um controle mais rigoroso. Já
o segundo tipo de fissuras mais encontradas são as de movimentação térmica, haja vista que nossa região tem um clima de temperaturas muito elevada, outro fator que pode acarretar também em problemas de movimentação térmica é a baixa qualidade das argamassas locais, onde devido a retração a mesma tende a fissurar. Já a terceiro tipo patológico mais encontrado é o recalque de fundação, o mesmo pode ser um reflexo da baixa resistência do solo, juntamente com falhas de execução das fundações, além que boa parte das edificações possui mais de uma década, onde nem sempre os elementos de fundação eram dimensionados de acordo com as normas técnicas. Por ultimo e não menos relevantes são as fissuras cuja origem predominante são a acomodação estrutural, fissuras cujas características relação a deformação da estrutura, podendo ter ocorrido por falhas na armadura, concepção ou mesmo na execução.
Figura 15 – Incidência das patologias, Fonte: Acervo pessoal.
No processo de fissuração a sua abertura pode ocorrer de diversas formas, sendo normalmente classificado pela literatura em vertical, horizontal, diagonal (inclinada) e mista, como pode ser comprovado pela Figura 16 logo abaixo, sendo que a direção da sua abertura está muita das vezes ligada a sua origem, como por exemplo, fissuras mistas, cuja direção é composta por todas as outras, muito próximo a forma geométrica de mosaicos, muito presente em fachadas de edificações devido a movimentação térmica da argamassa, ou seja, o fenômeno também conhecido como retração, ou mesmo nas fissuras cuja direção predominante
Figura 16 - Direção das fissuração, Fonte: Acervo pessoal
como por exemplo as edificações de 1 e 3 pavimentos as fissuras mais encontradas são as de detalhes construtivos e movimentação térmica, tendo em vista que em obras de risco menores são contratadas mão de obra nem sempre qualificadas, em virtude da busca de um serviço mais barato, ou mesmo na qualidade dos materiais, todas com o objetivando reduzir e cortar custos, sendo tudo isso refletido na vida útil, segurança e na durabilidade da edificação, tendo maior número de fissuras de detalhes construtivos por falta de elementos estruturais adequados, entretanto, vão reduzindo a sua freqüência ai aumentar o número de pavimentos, este fator ocorre pela melhor qualidade da mão de obra envolvida, ou mesmo no melhor acompanhamento técnico.
Alguns dados tendem a se manterem elevados como é o caso de movimentações térmicas, haja vista que a região norte do estado de Mato Grosso possui elevada incidência solar, variando de um clima muito seco e úmido em cada parte do ano. Já alguns a manterem com uma discrepância menor em edificações com nível de pavimentos mais baixos como é o caso do recalque de fundações, tendo em vista que quanto menor a carga aplicada nos elementos de fundação, menor a chance de ocorrer estes problemas.
Figura 17 - Intensidade da fissuração, Fonte: Acervo pessoal
De acordo com a natureza das patologias listadas pela Figura 15 e 17, localizada logo acima, pode-se definir os prognósticos, ou seja, indicar possiveis formas de correção, para garantir a preservação das capacidades estruturais da edificação. Sendo a natureza da patologia definida como movimentação térmica, o principal fator a ser analizado são as caracteristicas da argamassa, pois um traço com a relação água/cimento não satisfatório tende a provocar tais fissuras, tanto pelo excesso de aglomerante, quanto no excesso de agregado miúdo. Já as que ocorrerão devido a acomodação estrutural é tanto quanto delicada pois é necessários a investigação de diversos fatores que podem comprometer toda a estrutura como Fck, armadura, caracteristicas geométricas dos elementos, sobrecarga atual e sobrecarga de projeto, qualidade dos materiais utilizados como aço e concreto, além de medições das deformações. Já a fissuração oriunda de detalhes contrutivos devemos analisar alguns fatores como a utilização de vergas e contravergas, como também é o caso das juntas de dilatação, que é criada
mediante a disposições arquitetônicas, e caso não ocorra a sua confecção as tensões tender a dessipar pelo caminho de menor energia. Também muito encontrada durante o processo de investigação e muito importante são as fissuras de recalque de fundações onde deve ser analisado as tensões atuantes comparando com as tensões do solo e geometrias dos elementos de fundação.
Perante as Edificações de A a F, estudadas neste trabalho, tem suas possíveis causas e soluções perante a Figura 18 localizada abaixo:
Figura 7 - Causas e possiveis soluções, Fonte : Acervo pessoal
5 CONCLUSÃO
Os resultados indicaram a predominância das fissuras causadas por detalhes construtivos, seguido por movimentações térmicas, resultado da baixa qualidade de mão de obra, qualidade de matérias e monitoramento técnico, Indicaram ainda que as características das edificações, como número de pavimentos e tipo de estrutura, exercem influência na configuração das fissuras observáveis.
Podemos relatar também os índices das patologias mediante ao número de pavimentos, tendo em vista que em edificações das térreas e de 3 pavimentos, fissuras de movimentação térmica e por detalhes construtivos são mais encontradas quando comparada com edificações com 11 ou 19 andares, reflexo de serviços, matérias e equipamentos inadequados, já fissuras de acomodação estrutural e recalque de fundação são menos presente, em virtude das menores cargas de fundações e estruturas mais simplificadas. Outro fator importante a ser analisado nas edificações são direções da fissuração, onde muito das vezes podemos estimar sua natureza, o que facilita no processo de diagnóstico estrutural.
Agradecimentos
Agradeço primeiramente a Deus pela proteção e sabedoria concedida em todo período de graduação. Logo em seguida ao Sr. Valdinho e a Sra. Cleuza, pela confiança e incentivo depositados a mim desde o meu nascimento, não menos importante a minha noiva Tatiane, pela compreensão e carinho nos momentos aqui citados, além de agradecer a meus irmãos, por fazerem parte da minha família. Gostaria de agradecer a todos meus amigos, que fizeram parte dessa trajetória, tanto nos momentos de estudo, quanto nos de lazer. Gostaria de agradecer a todos os professores que fizeram parte da minha formação acadêmica, em especial aos professores Érico Fernando de Oliveira Martins pela orientação na disciplina de TCCI, além do professor Rodrigo Bruno Zanin pela co-orientação desta monografia e ao orientador da disciplina de TCCII Roberto Vasconcelos Pinheiro, que mesmo com o curto prazo, depositou confiança suficiente para que pudéssemos concluir o referido trabalho. E por fim, agradeço a Universidade do Estado de Mato Grosso que mesmo diante de deficiências ofereceu ensino gratuito e de qualidade.
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