Reparo, Reforço e Recuperação do Concreto Armado

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Nos últimos anos, o desenvolvimento de novos materiais, o aprimoramento das técnicas de execução e o maior conhecimento sobre o comportamento das estruturas, associados à maior preocupação com a durabilidade das construções, têm feito com que a área de reparos, reforços e recuperação em elementos de concreto seja uma das que mais evoluem na engenharia.

Não é exagero afirmar que tal progresso – refletido, por exemplo, na maior e melhor utilização de polímeros, cimentos mais finos e aditivos para produção de concretos autoadensáveis – esteja diretamente associado ao estreitamento das relações entre as indústrias da construção e química. “Trata-se de um processo de coevolução. As técnicas se desenvolvem em função dos novos produtos disponíveis no mercado, tornando necessária a concepção de equipamentos inovadores para a aplicação desses produtos”, resume o engenheiro Emil de Souza Sanchez Filho, professor da Escola de Engenharia da Universidade Federal Fluminense.

Nesse campo fértil em inovações, um dos segmentos onde os incrementos são visíveis é o de materiais compósitos, utilizados para reforço de elementos estruturais. Tanto que as fibras de carbono e as fibras de vidro, até recentemente apontadas como o estado-da-arte nessa área, já não são novidade e começam a disputar espaço com outras soluções, como as fibras de aramida. “Da mesma forma, a recuperação de armaduras corroídas em peças de concreto, que antes dispunha apenas de sistemas de proteção por barreira, contam agora com a técnica da proteção catódica, pela utilização de anodos de sacrifício, que são mais eletronegativos que o ferro”, diz o engenheiro Marcelo Iliescu, diretor da Iliescu Recuperação e Reforço de Estruturas. Até mesmo as fissuras estão sendo combatidas com produtos mais aprimorados, como os polímeros de baixíssima viscosidade, em especial as resinas epóxi e de polimetilmetacrilato capazes de penetrar nos capilares do concreto na faixa de 0,04 mm.

Victor Almeida
Em intervenções de recuperação, a oxidação das armaduras pode ser resolvida com a apli­cação de inibidores, que diminuem a velo­ci­dade das reações de corrosão.

Roteiro de intervenção
“Mas de pouco adianta ter materiais fantásticos e dimensionamentos precisos baseados em premissas erradas”, ressalva o projetista de estruturas Francisco Graziano, diretor do escritório Pasqua & Graziano. “É como se um médico quisesse tratar um problema de dor de cabeça com remédio para o estômago”, compara o engenheiro.

Por isso, para tratar uma construção que se tornou defeituosa ou que sofreu alterações por seu uso, o ponto de partida é o correto diagnóstico das patologias existentes. Para cada tipo e gravidade do problema, haverá pelo menos uma técnica para realizar o conserto, levando-se em consideração não apenas o atendimento aos quesitos de segurança estrutural, mas também outros fatores envolvidos como características do ambiente, tempo de aplicação e durabilidade.

Independentemente do tipo de medida de reabilitação, o planejamento é fundamental para garantia de eficiência e segurança. O primeiro passo é a realização de uma inspeção preliminar para estabelecer os recursos a serem utilizados, incluindo os acessos, o plano de amostragem e ensaios, além da necessidade de intervenção emergencial. Em seguida são realizadas inspeções visuais dos elementos para registro detalhado das anomalias, complementando a análise com testes à percussão para verificar a extensão das regiões que apresentam corrosão das armaduras, sinais de infiltração etc.

Para a elaboração de um diagnóstico preciso é importante também checar as condições de durabilidade da estrutura por meio de ensaios como medição da frente de carbonatação, determinação da velocidade de propagação de onda no concreto com ultrassom e determinação da espessura de cobrimento das armaduras. Só então, com base nos dados obtidos em todas essas avaliações preliminares, é que se realiza o projeto da intervenção. Nele, são discriminadas e detalhadas todas as técnicas necessárias, bem como as etapas executivas para tratar a estrutura.

Nesse momento de definição da estratégia de intervenção, os desafios são igualmente grandes. Em geral o serviço de reforço e recuperação é mais complicado, e caro, do que uma nova construção. Primeiro porque exige a compatibilização entre o material novo e o existente, quase sempre deteriorado. Sem contar que o acesso às áreas que necessitam de tratamento pode não ser fácil. Também pode atrapalhar o fato de a edificação em tratamento estar funcionando, assim como a documentação existente não retratar a realidade encontrada.

“Dimensionar o reforço de uma estrutura é algo completamente diferente de dimensionar uma estrutura nova”, salienta Graziano, lembrando que projetos de reforço e recuperação demandam uma abordagem especial, com uma série de cálculos e estatísticas para, entre outras coisas, identificar o comportamento da estrutura existente ao longo de sua vida útil, bem como a deformação e a chance de ruptura. Para complicar, para a confecção de projetos de reforço e recuperação, diferentemente do que ocorre com o projeto estrutural novo, não há softwares de mercado disponíveis.

Em suma, o diagnóstico nada mais é do que uma contínua redução da incerteza inicial pelo progressivo levantamento de dados. “Esse processo é acompanhado por uma redução do número possível de hipóteses, até que se chegue numa correlação satisfatória entre o problema observado e um diagnóstico para esse problema”, afirma Iliescu.

Divulgação: Vedacit
Uma das técnicas mais comuns é a recompo­sição da geometria das peças com argamassas pré-dosadas, tixotrópicas ou concretos aditivados.

Conceituação
Com as causas da patologia identificadas pode-se definir se a estrutura passará por recuperação, reforço, ou por ambos os processos. O reforço é uma intervenção no elemento estrutural que visa principalmente o aumento de sua capacidade de resistir às solicitações a que está submetido. “A necessidade de reforço pode se justificar diante do aumento do carregamento ou mesmo para corrigir uma falha do projeto estrutural quando da avaliação dos carregamentos”, explica Emil Sanchez.

Para essas situações, as metodologias vão desde aumentar as seções resistentes de vigas, pilares, lajes, tabuleiros de pontes e vigas-parede, até a aplicação de reforços externos por meio da colagem de chapas de aço ou protensão. Outro exemplo de reforço é a utilização de materiais compósitos, como as fibras de carbono, recurso bastante explorado principalmente em edificações em funcionamento, onde o serviço deve ser realizado de forma a não comprometer as características estéticas originais, ou quando a velocidade de execução é um aspecto crítico.

Mas como tudo que envolve a estrutura, é importante que o dimensionamento do reforço seja pautado pelo conhecimento das cargas que serão depositadas sobre a estrutura. Afinal, cargas em excesso inevitavelmente vão exigir novos reforços. “Além disso, é importante lembrar que se a estrutura, depois de reforçada, tiver uma carga inferior àquela considerada no momento da intervenção, o reforço vai inverter sua utilidade e, em alguns casos, pode perpetuar uma deformação já existente”, alerta Graziano.

A recuperação, por sua vez, está mais vinculada à necessidade de se restabelecer a integridade física de um elemento estrutural, buscando-se restituir as suas características mecânicas originais. “A recuperação supõe a substituição de algo que se tenha perdido com o tempo como, por exemplo, a proteção do concreto de cobrimento carbonatado em uma estrutura com muitos anos de exposição a ambiente agressivo”, explica o engenheiro Egydio Hervé Neto, diretor da Ventuscore, consultor em projeto e recuperação de estruturas de concreto.

Esse é o caso das estruturas em situação de colapso, após sofrerem danos violentos como incêndios ou choques de veículos. A intervenção mais tradicional para corrigir esse tipo de problema é a recomposição da geometria das peças após o tratamento do substrato de concreto deteriorado e das armaduras. Foi isso o que foi feito no edifício-sede da Cesp (Companhia Energética de São Paulo), que depois de sério incêndio em 1987, teve sua estrutura recuperada e reforçada com o aumento de seção de alguns pilares em 10 cm, sobretudo os dos subsolos.

Muito mais simples, mas ainda assim importante, é o reparo, que se refere à correção de algum defeito pontual surgido na peça estrutural. Os reparos se aplicam, tradicionalmente, à correção de fissuras e ao tratamento de armaduras com focos de corrosão.

Como os custos dos processos que envolvem reparos costumam ser bem inferiores aos de recuperação, muitas vezes recorre-se a esse tipo de intervenção, relegando a recuperação a manifestações patológicas maiores. “Em alguns casos, isso se aplica, mas é preciso ter cuidado com essa prática de reparar sem diagnosticar as causas”, destaca Francisco Graziano. Isso porque muitas das patologias que são contornadas com reparos simples, na verdade são sinais que a estrutura manifesta problemas mais sérios. “A estrutura nos avisa quando está ficando doente. Não precisamos esperar ela atingir a gravidade máxima para intervir adequadamente”, continua o projetista. A recomendação faz todo o sentido, ainda mais se levado em consideração que, em geral, quanto mais cedo for corrigido o problema, menos custosa será a intervenção.