LEVANTAMENTO DE PATOLOGIAS EM RESERVATÓRIOS DE
CONCRETO ARMADO NO MUNICÍPIO DE CASCAVEL-PR
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LIGIA ELEODORA FRANCOVIG RACHID, 2 CAROLINA LONDERO
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Doutora em Engenharia de Produção. http://lattes.cnpg.br/6003247552331322. Faculdade Assis Gurgacz; Cascavel, Paraná. ligiafrancovig@gmail.com.
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Discente de Engenharia Civil. Faculdade Assis Gurgacz; Cascavel, Paraná. carolinalondero7@gmail.com.
Resumo:
Nas últimas décadas foi possível observar um acelerado crescimento populacional e urbano no Município de Cascavel-PR, o que demandou a execução de vários tipos de obras de infraestrutura, incluindo os reservatórios de água para abastecimento da população. Esse rápido desenvolvimento pode ser responsável pelo aparecimento de problemas patológicos decorrentes de vários fatores que vão desde a utilização de novas tecnologias de construção ainda não testadas, do meio em que as estruturas estão inseridas, e da mão de obra com baixa qualificação. Assim, foi realizada uma pesquisa com o objetivo de levantar a incidência de patologias em reservatórios de água em concreto armado no município de Cascavel-PR. Os reservatórios foram selecionados pelo seu tipo e volume e em seguida localizados no mapa da cidade e submetidos a inspeções visuais. Através da análise dos dados por tabelas e gráficos, constatou-se que as fissuras foram as patologias mais frequentes, seguidas pelas eflorescências, criptoflorescências, infiltração, mofo e bolor e descolamento do revestimento. Independente das exigências e prazos de uma obra é imprescindível que haja um planejamento eficiente, desde a elaboração do projeto até a escolha dos materiais. Assim como é primordial o conhecimento das patologias e suas consequências, para a adoção de medidas que previnam o seu aparecimento e aumentem a durabilidade das edificações.
Palavras-chave: Reservatórios. Patologias. Concreto Armado. Fissuras.
Abstract:
In the last few decades it was possible to observe an accelerated growth in Cascavel-PR, which required new constructions and investments with infrastructure, including water tanks
to supply the population. This fast progress may be responsible for the development of pathologies associated with new technologies of construction, the action of the environment that the structure is inserted, and problems with unskilled workers. Therefore, the objective of this paper is to investigate the incidence of pathologies in water tanks in reinforced concrete located in the city of Cascavel-PR. The reservoirs were selected by their type and volume, then located on the city map and submitted to visual inspections. Analyzing the data collected, it was found that the crack were the most frequent pathologies, followed by salts crystallizations, infiltration, mold and mildew, and coating deterioration. Regardless of the requirements and deadlines of a work it is essential to have efficient planning, from project design to choosing materials. So it is important to know about pathologies and its consequences, to prevent its occurrence and increase the durability of buildings.
1. INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, com o crescimento econômico do país, foi possível presenciar uma grande expansão imobiliária, colocando o mercado da construção civil em alta. Esse fato multiplicou os canteiros e incentivou a adoção de técnicas e materiais construtivos ainda não consolidados, além de obrigar a contratação de mão de obra de baixa qualificação.
Dessa forma, o surgimento de danos e sinistros nas edificações passa a ser uma preocupação de todos do setor da construção, visto que o aparecimento de patologias e o aumento nas solicitações de assistência técnica podemocasionar conflitos judiciais motivados pela má execução dos serviços contratados.
Souza e Ripper (1998) afirmam que as causas da deterioração das estruturas podem variar desde o seu envelhecimento, até acidentes e irresponsabilidade pela utilização de materiais sem especificações. A falta de estudo da localização da obra, como em zonas industriais com atmosfera agressiva, falta de cuidado em detalhes construtivos como o cobrimento das armaduras, e falta de especificação em projetos estruturais e arquitetônicos, podem criar as condições necessárias para diminuir a vida útil das estruturas.
Ainda conforme Souza e Ripper (1998), a falta de estudo da localização da obra, como em zonas industriais com atmosfera agressiva, falta de cuidado em detalhes construtivos como o cobrimento das armaduras, e falta de especificação em projetos estruturais e arquitetônicos, podem criar as condições necessárias para diminuir a vida útil das estruturas.
Com novas obras de condomínios e loteamentos para a expansão e urbanização das cidades, o consumo de água e a necessidade da sua distribuição também aumentaram. Nesse sentido, os reservatórios de água constituem em elementos importantes para um sistema urbano, pois atendem as necessidades básicas da população e influenciam diretamente na qualidade de vida.
Uma vez que os reservatórios de concreto podem estar suscetíveis a intempéries como chuva e sol, e poluição acentuada de ambientes industriais, enfatizando assim a importância de seguir as recomendações de normas técnicas para elaboração dos projetos dessas estruturas (BATTAGIN, 2011).
Dessa forma, este trabalho foi realizado com o objetivo de levantar a incidência de patologias em reservatórios de água em concreto armado em diversas áreas do município de Cascavel.
2. METODOLOGIA
Para analisar a situação atual dos reservatórios no município de Cascavel-PR, realizou-se um levantamento de patologias em reservatórios de água para abastecimento de redes de distribuição pública mantidos pela Companhia de Saneamento do Paraná – Sanepar. Foram selecionadas as estruturas do tipo semienterrada e apoiada, com volumes iguais e/ou acima de 500 m³ e executadas em concreto armado, independente da localização.
A pesquisa foi realizada por meio da identificação e localização dos reservatórios, selecionando-os pela análise do Cadastro Técnico de Abastecimento de Água elaborado pela Companhia, para então, serem submetidos às inspeções visuais de caráter quantitativo. Nas inspeções buscou-se obter a maior quantidade possível de dados para o levantamento da situação como o tipo, a geometria, e o ambiente a que o reservatório está exposto – urbano ou rural.
Os problemas existentes nos reservatórios foram caracterizados, apresentando a localização de cada um com a elaboração de croquis, o tipo da patologia elucidando-as com registros fotográficos, e a extensão dos sintomas. Quando obteve-se manifestações patológicas em mais que 50% da área das faces das paredes, vigas e pilares em relação à área total da estrutura, considerou-se a extensão como grande, caso contrário, arbitrou-se a extensão como baixa.
Além das vistorias in loco, foram realizadas entrevistas com profissionais conhecedores do histórico das estruturas, a fim de levantar possíveis informações sobre ano de execução, uso e a manutenção. Também foi analisado se a localização altimétrica alterou a incidência de patologias nos reservatórios, verificando a altitude em relação ao nível do mar. Os valores foram obtidos na análise do mapa planialtimétrico da cidade de Cascavel fornecido pela Secretaria de Planejamento da Prefeitura Municipal - SEPLAN.
Por fim os dados foram separados conforme o volume dos reservatórios e analisados para identificar as manifestações mais frequentes e em qual local elas foram constatadas. Elaborou-se também um gráfico do perfil do terreno com as cotas de cada reservatório a fim de analisar a influência da altitude na incidência de manifestações patológicas.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Essa pesquisa foi realizada no município de Cascavel-PR selecionando reservatórios de concreto armado do tipo semienterrado ou apoiado e com volumes iguais e/ou superiores a 500 m³.
Foram identificados dez reservatórios com as características volumétricas estabelecidas, destes, nove são do tipo apoiado e um semienterrado, sendo quatro com volumes iguais a 500 m³ e seis com volumes superiores.
Apenas uma das estruturas – a mais antiga – passou por duas manutenções
estruturais, todas as outras até a presente data, não passaram por intervenções de caráter estrutural, apenas reforço da pintura.
A Tabela 1 apresenta resumidamente os subsídios e características dos reservatórios obtidos na coleta de dados.
Ref Volume Geometria Idade Ambiente Patologias Extensão (m³) (anos) identificadas
Urbano, Fissuras,
eflorescências,
01 2400 Circular 14 perto de Grande
criptoflorescências, rodovia infiltrações Urbano, Fissuras, eflorescências,
02 500 Retangular -* fundo de Grande
criptoflorescências, vale mofo e bolor Fissuras,
03 2000 Retangular -* Urbano eflorescências, mofo Baixa
e bolor
Fissuras,
04 500 Retangular -* Urbano eflorescências, mofo e Grande
bolor, descolamento do
revestimento
Urbano, Fissuras, infiltrações,
05 800 Retangular 40 criptoflorescências e Baixa
centro
trincas
06 1000 Retangular -* Urbano, Fissuras, Baixa
centro eflorescências, trincas
Fissuras, Rural, eflorescências, criptoflorescência,
07 500 Retangular 11 fundo de Grande
infiltração, mofo e bolor,
vale
descolamento do
revestimento
08 1000 Retangular -* Urbano Fissuras Baixa
09 2500 Circular 8 Urbano Fissuras, infiltrações Baixa
10 500 Retangular 1 Rural Fissuras e Grande
eflorescências
Tabela 1 – Resumo da Coleta de Dados
*Obs.: Nas entrevistas não foi possível obter informações referentes à idade dos reservatórios devido à falta de registros desses dados.
A quantidade de registros fotográficos das estruturas foi relevante, assim optou-se por apresentar os mais representativos e que explicassem e exemplificassem cada tipo de patologia.
3.1. ANÁLISE DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS
O reservatório 01 foi construído em 1999 em uma primeira etapa da execução dos projetos de um centro de reservação no local. Em 2005, outro reservatório com as mesmas características foi construído ao seu lado. Entretanto a análise se deu no reservatório mais antigo, ou seja, o que foi executado em 1999.
Nessa estrutura observou-se a existência de várias fissuras verticais na parte superior e pontos de infiltrações, conforme Figura 1, criptoflorescência e eflorescências perto da base que estavam ocasionando pequenos vazamentos, conforme Figura 2.
As patologias tanto na parte superior quanto inferior podem ser decorrentes de infiltração por falta de impermeabilização da infraestrutura do reservatório, pelo fato das áreas atingidas serem expostas a ação de intempéries.
Foram identificadas também fissuras horizontais no sentido das juntas de concretagem dos anéis do reservatório. Essas manifestações podem ocorrer durante a execução, devido ao anel anterior se encontrar no processo de cura enquanto se realiza a concretagem da próxima estrutura, prejudicando a aderência do concreto.
Figura 2 – Patologia perto da base no reservatório 01 (Fonte: Elaboradas pelo autor).
O reservatório 02, segundo inspeção visual, apresentou fissuras verticais nas vigas superiores, nas paredes laterais e nos encontros de vigas com pilares.
Observou-se também uma fissura inclinada na base de um dos pilares. Este sintoma pode ter sido decorrente de esforços cisalhantes, ou da falta de armadura para suprir o efeito cortante, ou ainda, de problemas na disposição dos estribos desrespeitando o espaçamento adequado.
Foi identificada também a existência de criptoflorescências na parede lateral, conforme a Figura 3. Observou-se bolor perto da base, e eflorescências no encontro da viga com a parede.
No reservatório 04 observou-se a existência de eflorescências, bolor junto à base do reservatório, e de uma fissura vertical em uma das paredes paralelas a rua. A estrutura foi executada em concreto armado, sendo as vigas e pilares salientes, formando uma moldura nas paredes de concreto, as quais foram revestidas por uma argamassa com pedrisco em sua composição.
A estrutura também apresentou, em três pilares, uma fissura horizontal e eflorescências nas paredes seguindo o traçado da fissura. Foi identificada também uma fissura de 45º, considerada como cisalhamento, no encontro da viga superior com o pilar, como destacado na Figura 4. Esse problema pode ter ocorrido pelo fato da parede, vigas e pilares trabalharem de forma distinta, gerando esforços de cisalhamento no encontro de elementos estruturais.
Figura 4 – Fissura e eflorescência no reservatório 04 (Fonte: Elaboradas pelo autor). O reservatório 07 foi construído no ano de 2002 e desde o início de seu funcionamento não passou por manutenções. Entre as estruturas com 500 m³ analisadas, foi o que apresentou mais problemas patológicos, conforme elucidado pelo croqui da Figura 5.
Figura 5 – Croqui do reservatório 07 (Fonte: Elaboradas pelo autor).
Ainda no reservatório 07 foram detectadas várias fissuras em toda a extensão das paredes do reservatório e em muitos pontos destes com vazamentos de água, destacamento do revestimento, fungos, bolor, bolhas na pintura e manchas na superfície como ilustra a Figura 6.
Já no reservatório 10 constatou-se a incidência de eflorescências localizadas nas juntas de concretagem em todas as paredes da estrutura, conforme ilustrado na Figura 7. Foram identificadas também algumas microfissuras perto da base com a presença de eflorescência. Além de estar localizado em uma área rural afastada do centro da cidade, o reservatório 10 é o mais recente, pois foi construído no ano de 2012, e entrou em funcionamento em 2013.
Figura 7 – Eflorescências no reservatório 10 (Fonte: Elaboradas pelo autor).
Já a estrutura do reservatório 03 possui um revestimento argamassado com pedriscos nas paredes o que favorece o aparecimento de bolor, como se verifica na Figura 8. Essa patologia apresentou uma incidência maior nos locais onde estão os drenos da laje. A água que sai pela tubulação atinge o solo e respinga na parede, situação que pode ser amenizada pela execução de uma calçada com caimento para fora ao redor do reservatório. Foram localizadas também fissuras verticais nas vigas superiores e nos cantos, e uma fissura horizontal com eflorescência no pilar.
Por fim, o reservatório 05 está localizado no centro da cidade e foi um dos primeiros a ser construído, com aproximadamente 40 anos. Na entrevista com profissionais da Sanepar, conhecedores do histórico do reservatório, obteve-se a informação de que a estrutura passou por duas recuperações, uma no ano 2000, onde se executou um reparo na impermeabilização interna, e outra intervenção em 2004 com a execução de um tratamento rígido em uma trinca na parede. A laje superior do reservatório era utilizada como piso para escritórios da Companhia, porém devido a problemas de sobrecarga na estrutura a edificação foi demolida.
Com a inspeção visual nesse reservatório constatou-se a existência de uma trinca com infiltração e manchas superficiais, na parede que se delimita com a casa de máquinas como segue a Figura 9. Verificou-se a existências de outras fissuras verticais nas paredes e fissuras de mapeamento na laje superior, decorrentes de problemas na cura do concreto.
Figura 9 – Trinca na parede e fissuras na laje do reservatório 05 (Fonte: Elaboradas pelo autor).
3.2. ANÁLISE DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS
Para analisar os dados obtidos durante a pesquisa, inicialmente contabilizou-se a quantidade de patologias encontradas durante as inspeções visuais.
Todos os 10 reservatórios apresentaram algum tipo de manifestação patológica, sendo a fissura a que apresentou maior frequência, correspondendo em torno de 31% dos sintomas encontrados. Fatores como grandes carregamentos, a falta de planejamento e problemas na execução, aliados a materiais de baixa qualidade e ausência de manutenções preventivas são algumas das causas dessa patologia nas estruturas de concreto armado.
Já a eflorescência, com 21% de incidência nos reservatórios, foi a segunda patologia mais observada. A ocorrência de eflorescências é atribuída à pressão hidrostática da água do reservatório, que, associada ao teor de sais solúveis nos materiais e a presença de umidade, faz com que a solução migre para a superfície e se deposite. As fissuras e a porosidade do concreto também aumentam a probabilidade dessa manifestação ocorrer (BAUER, 2000).
O gráfico da Figura 10 apresenta os tipos de patologias encontradas nos reservatórios, a quantidade e a porcentagem em relação ao total de manifestações.
Figura 10 – Incidência de patologias (Fonte: Elaboradas pelo autor).
Em relação ao volume dos reservatórios, contabilizou-se a quantidade total de patologias, e foi possível perceber que de todos os sintomas encontrados, 35,8% foram identificados nas estruturas consideradas de capacidade grande, ou seja, com volumes acima de 500 m³. Já 64,2% das manifestações encontradas se apresentaram nos
reservatórios considerados de capacidade média – com 500 m³ – como segue gráfico da
Figura 11 – Quantidade de patologias em relação ao volume (Fonte: Elaboradas
pelo autor).
Em relação à extensão da patologia, apenas um reservatório com volume superior a 500 m³ apresentou uma grande incidência de manifestações patológicas, sendo as outras estruturas de mesmo porte classificadas com baixa extensão de sintomas. Já entre os que possuem 500 m³, todos apresentaram uma grande extensão de patologias.
3.3. LOCALIZAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS
Analisando a localização dos reservatórios no mapa do município, e comparando as estruturas inseridas no ambiente urbano com as que estão no rural, não se verificou alterações na incidência de patologias. Todas as estruturas apresentaram sintomas, sem diferenças na intensidade nem no tipo das manifestações.
Os reservatórios localizados perto de rodovias com tráfego intenso de veículos e sujeitos a poluição urbana apresentaram sintomas patológicos significativos, porém a principal causa dos problemas identificados não foi atribuída a esses fatores. Além do ambiente a que estão expostos esses reservatórios, a falta de manutenção, sobrecargas e falhas de execução podem ser os grandes causadores para o aparecimento das patologias.
Para verificar então, se a diferença planialtimétrica de cada reservatório influenciou na incidência de sintomas patológicos, elaborou-se um perfil do terreno com as cotas altimétricas em relação ao nível do mar, como segue a Figura 12.
Figura 12 – Diferença altimétrica entre os reservatórios (Fonte: Elaboradas pelo autor).
Ao analisar o perfil do terreno observou-se que os reservatórios 02, 04, 07 e 10, todos com 500 m³, estão situados nas menores altitudes. Comparando a quantidade de manifestações patológicas em relação aos volumes dos reservatórios e a localização de cada um, percebeu-se que a maior incidência de patologias foi encontrada nessas estruturas localizadas nas menores altitudes, principalmente os reservatórios 02 e 07, os quais estão em fundo de vale.
A altitude de uma região influencia fatores como a pressão atmosférica, temperatura e velocidade dos ventos. Os fundos de vale são os pontos mais baixos de um relevo, e devido a esse desnível e ao fato dessas regiões circundarem rios, sangas ou córregos, as estruturas executadas em fundo de vale estão mais expostas à umidade. Sendo assim a presença de umidade, favorece o aparecimento de patologias como as eflorescências, por exemplo.
O fluxograma da Figura 13 apresenta um resumo dos dados obtidos com a pesquisa. Os itens destacados representam os valores mais críticos e de maior frequência entre os
dados analisados, apontando a pior situação encontrada dentro da amostragem total da pesquisa.
Figura 13 – Fluxograma (Fonte: Elaboradas pelo autor).
4. CONCLUSÕES
Com a realização da presente pesquisa foi possível localizar os reservatórios de água de concreto armado existentes no município de Cascavel, e identificá-los quanto à tipologia, volume e formato.
Nas vistorias, entrevistas e registros fotográficos realizados, constatou-se que todos os reservatórios apresentaram algum tipo de patologia, sendo a mais frequente as fissuras. Essa grande incidência confirma o argumento de Pereira (2010) o qual ressaltou que as fissuras e corrosão de armaduras são as patologias mais comuns em reservatórios de concreto armado.
Ainda analisando os resultados, foi possível perceber que as estruturas inseridas nas áreas urbanas apresentaram vários problemas patológicos, porém os reservatórios que mais demonstraram manifestações estavam localizados em áreas de fundo de vale sujeitos a
ação da umidade. Fator que vem de encontro com o que está especificado nas NBR 12.655:2006 e NBR 6118:2003 que ressaltam a importância de considerar as condições de exposição das estruturas em relação à agressividade do ambiente em que estão inseridas.
O reservatório de distribuição de água faz parte da urbanização de uma região, e as patologias, mesmo que não comprometam sua estabilidade, prejudicam a estética, provocando desconforto para a população que se abastece dessas estruturas.
O concreto armado é um material sujeito a apresentar manifestações patológicas, e estas estão presentes na maioria das edificações, se apresentando com baixa ou grande incidência. Esses problemas podem ser oriundos de diversos fatores que vão desde a concepção de um projeto inadequado, até falhas na execução e utilização de materiais inapropriados.
Cabe ao profissional conhecer todas as características da obra e do ambiente que a envolve, realizar planejamentos estratégicos e conscientizar os usuários da importância das manutenções durante a vida útil de uma estrutura, prevenindo o aparecimento de problemas e aumentando a durabilidade das edificações.
Conforme o exposto, conclui-se que o levantamento de patologias em reservatórios de concreto armado atendeu os objetivos da pesquisa, possibilitando a localização de cada um e o levantamento dos problemas mais frequentes que apresentaram.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.
_______. NBR 12.655: Concreto de cimento Portland - Preparo, controle e recebimento – Procedimento. Rio de Janeiro, 2006.
BAUER, L. A. F.(1979) Materiais de Construção. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
PEREIRA, E. A. Patologias em reservatórios de água potável. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Lisboa, 2010.
SOUZA, V. C. M.; RIPPER, T. Patologia, recuperação e reforço de estruturas
de concreto. São Paulo: Pini, 1998.
