Patologia e Terapia Das Estruturas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

PATOLOGIA E TERAPIA DAS ESTRUTURAS

INTERVENES DE REPARO ( RESTAURAES )PROF. LVIO MOSCI PIANCASTELLI

ESCOLA DE ENGENHARIA

Patologia e Terapia das Estruturas Intervenes de Reparo (Restauraes)

Prof. lvio Mosci Piancastelli

SUMRIO1. INTRODUO ........................................................................................ 02 .. 02

2. TRATAMENTO DAS SUPERFCIES DO CONCRETO E DO AO 3. REPAROS

............................................................................................... 04 ........................................................ 04 ........................................................ 06 ............................................ 09 ..................................... 10 .............................. 11

3.1. Reparos Localizados Superficiais 3.2. Reparos Localizados Profundos

3.3. Reparos Superficiais de Grandes reas 3.4. Reparos Devidos a Corroso de Armaduras

3.4.1. Corroso por Despassivao da Armadura 3.4.2. Corroso pela Presena de Cloretos 3.4.3. Proteo Catdica

........................................ 13

...................................................................... 14 .................. 15

3.5. Reparos de Bordas de Consolos Curtos e Dentes Gerber 3.6. Reparos em Estruturas Submersas 3.7. Reparos em Fissuras

...................................................... 17

........................................................................... 19 ..................................................19

3.7.1. Reparos em Fissuras Inativas

3.7.1.1. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Vertical ou Inclinada ................................ 19 3.7.1.2. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Horizontal ................................................. 21 3.7.1.3. Fissuras de Grande Abertura (acima de 1 mm) ........... 27

3.7.1.4. Fissuras Capilares (abertura inferior a 0,3 mm) ........... 27 3.7.2. Reparos em Fissuras Ativas (ou Inativas com Monoliticidade No Exigida) ............................... 28 3.8. Reparos Especiais ............................................................................... 32 ..................................... 35

4. Pinturas e RevestimentoS Estticos ou Protetores 5. Bibliografia

................................................................................................ 361



1. INTRODUO So chamadas de reparos as intervenes que visam corrigir pequenos danos ocorridos em elementos estruturais. Ao falar em pequenos danos, est-se referindo a danos que no comprometem o desempenho estrutural do elemento ou o fazem de forma bem pouco significativa. Na realidade, a linha que separa os reparos das recuperaes (intervenes que visam devolver o desempenho original da estrutura) tnue em funo da definio dada para pequenos danos. importante salientar que alguns casos, primeira vista de reparos, transformamse em casos de recuperao, devido intensa reduo da seo de concreto exigida no preparo do substrato. Caso tpico ocorre nas intervenes devidas a oxidao de armaduras em pilares. Mesmo que de forma no totalmente correta, tendo em vista as recuperaes, as intervenes de reparo so chamadas de restauraes. 2. TRATAMENTO DAS SUPERFCIES DO CONCRETO E DO AO Para o bom desempenho de um reparo de fundamental importncia que o substrato (superfcies de concreto e ao) seja convenientemente tratado. So duas as finalidades bsicas do tratamento: retirar todo material deteriorado ou contaminado; propiciar as melhores condies de aderncia entre o substrato e o material de reparo. Na sua execuo, podem ser adotados os seguintes procedimentos: Escarificao manual (talhadeira, ponteiro, marreta); Escarificao mecnica (martelete, rompedor, fresa); Escovamento manual (escova de ao); Lixamento manual ou eltrico (lixas para concreto e ao, lixadeira eltrica); Hidro-demolio (equipamento especfico); Jateamento de areia (equipamento especfico);2



Jateamento de gua e areia (equipamento especfico); Queima controlada com chama (maarico); Corte de concreto (disco de corte); Jateamento de ar comprimido (equipamento especfico); Jateamento de gua fria ou quente (equipamento especfico); Jateamento de vapor (equipamento especfico); Lavagem com solues cidas (soluo de cido clordrico, Reebaklens da Fosroc); Lavagem com solues alcalinas (soluo de soda custica); Aplicao de removedores de leos e graxas (Reebexol Super, Fosroc); Aplicao de removedores de gordura e cido rico - suor (lcool isoproplico, acetona); Umedecimento ou saturao da superfcie do concreto com gua (asperso, pano ou areia molhados). Na retirada do concreto deteriorado ou contaminado, deve-se cuidar para que o contorno das aberturas seja bem definido e suas faces laterais apresentem ngulos que favoream a aderncia, facilitem a aplicao e garantam a espessura mnima do material de reparo. A Figura 1 ilustra o descrito.

Figura 1 - Retirada do Concreto Deteriorado ou Contaminado Geometria do Contorno e das Faces das Aberturas3



Em qualquer caso, a superfcie do concreto velho, que entrar em contato com o material de reparo, dever ser apicoada para a retirada da nata de cimento superficial. Essa superfcie dever apresentar-se seca ou mida (saturada com superfcie seca) em funo do material a ser utilizado. 3. REPAROS A seguir, so descritos os reparos mais freqentemente executados. Eles foram nomeados em funo de sua extenso e profundidade, da enfermidade, causa ou sintoma, ou, ainda, do elemento estrutural e sua localizao. Para alguns tipos de reparo, so apresentados os diversos materiais utilizados e as tcnicas e procedimentos correspondentes. 3.1. REPAROS LOCALIZADOS SUPERFICIAIS So, normalmente, chamados de superficiais, os reparos que no ultrapassam a espessura da camada de cobrimento das armaduras. Tais reparos so exigidos em funo de disgregaes, desagregaes, segregaes, porosidades ou contaminaes que atingem o concreto de cobrimento das armaduras. Podem ser executados com os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Argamassa Modificada com Polmero - Pr-dosada (Sika Top 122) ou Preparada na Obra (base acrlica ou SBR). O reparo, ilustrado pela Figura 2, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato e umedec-lo sem saturao. Para argamassa preparada na obra, aplicar ponte de aderncia compatvel (cimento+gua+polmero, relao gua:polmero = 1:1); b) preparar a argamassa; c) aplic-la pressionando-a contra o substrato, inicialmente com as mos, e, a seguir, com esptula ou colher de pedreiro, obedecendo-se a espessura mxima4



preconizada pelo fabricante para cada camada e dando-lhe acabamento final com desempenadeira metlica; d) executar cura mida. A cura atravs da aplicao de produtos que formam pelculas (comumente chamada de cura qumica) pode ser utilizada, devendo-se lembrar, entretanto, que algumas dessas pelculas impedem ou prejudicam a aderncia de pinturas e argamassas de assentamento ou revestimento.

Figura 2 - Reparos Localizados Superficiais - Disgregaes, Desagregaes, Segregaes, Porosidades e Contaminaes. B) Reparo com Argamassa Grout Tixotrpica - base mineral (Sika Grout -Tix). O reparo, ilustrado, tambm pela Figura 2, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato; b) umedec-lo sem saturao; c) preparar o grout, conforme especificaes do fabricante; d) aplicar o material pressionando contra o substrato com esptula ou colher de pedreiro, obedecendo-se a espessura mxima por camada preconizada pelo fabricante, e dando-lhe acabamento final com desempenadeira metlica; e) executar cura mida ou com pelcula. Obs.: Caso o concreto do substrato no apresente boa aderncia ao grout, deve-se5



aplicar, sobre o substrato seco, adesivo de base epxi (Sikadur 31) para servir de ponte de aderncia. Para substrato mido utilizar adesivo de base acrlica ou SBR (cimento + gua + polmero, relao gua:polmero = 1:1). C) Reparo com Outros Materiais: Neste tipo de reparo, podem ser usados, ainda, outros tipos de argamassas, como as de base epxi ou poliester, que exigem procedimentos especficos.

3.2. REPAROS LOCALIZADOS PROFUNDOS Convencionou-se chamar de profundos os reparos cujas profundidades ultrapassam a camada de cobrimento das armaduras. Esse tipo de reparo, geralmente, surge devido ocorrncia de segregaes, ninhos, ou presena de corpos estranhos ao concreto. Na sua execuo, podem ser adotados os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Concreto Grout ou Argamassa Grout (Sika Grout). O reparo, ilustrado pela Figura 3, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos:

Figura 3 - Reparos Localizados Profundos6



a) tratar o substrato e umedec-lo, sem satur-lo; b) instalar formas com cachimbo (se necessrio, aplicar antes adesivo epxi de elevado pot-life); c) preparar a argamassa ou o concreto grout (argamassa grout + pedriscos); d) lanar o grout nas formas e adens-lo; e) antes do completo endurecimento do grout, desformar e, cuidadosamente, retirar seu excesso. Tal excesso pode ser retirado, tambm, aps o total endurecimento (24 horas) atravs de corte e lixamento. f) executar cura. B) Reparo com Concreto e Ponte de Aderncia de Base Epxi. O concreto dever ter consistncia fluida, baixo fator gua/cimento e, preferencialmente, ser aditivado com agente expansor (p de alumnio, Intraplast N da Sika). O reparo, ilustrado, tambm, pela Figura 3, deve ser executado conforme a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato, que deve apresentar-se seco antes da prxima etapa; b) preparar e aplicar o adesivo epxi de elevado pot-life. Evitar a aplicao do adesivo epxi sobre as armaduras. Caso isso seja difcil, antes do adesivo, aplicar produto inibidor de corroso sobre as armaduras (Sika Top 108); c) instalar formas com cachimbo; d) lanar o concreto nas formas e adens-lo; e) antes do completo endurecimento do concreto, desformar e, cuidadosamente, retirar seu excesso. Tal excesso pode ser retirado, tambm, aps o total endurecimento atravs de corte e lixamento; f) executar cura.

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C) Reparo com Argamassa Seca (dry pack) e Adesivo Epoxdico. A argamassa seca poder ser de grout especfico (Sika Grout - Tix), grout comum (Sika Grout) com pouca gua, ou argamassa de cimento e areia, de preferncia aditivada com agente expansor (p de alumnio, Intraplast N da Sika). O reparo, ilustrado pela Figura 4, deve ser executado da seguinte maneira:

Figura 4 - Reparos Localizados Profundos - Dry Pack a) tratar o substrato, que deve apresentar-se seco antes da prxima etapa; b) preparar a argamassa seca; c) preparar e aplicar o adesivo epxi. Evitar a aplicao do adesivo epxi sobre as armaduras. Caso isso seja difcil, antes do adesivo, aplicar produto inibidor de corroso sobre as armaduras (Sika Top 108); d) aplicar a argamassa seca em camadas ( 2 cm) socadas contra o substrato; e) dar acabamento e executar cura.

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3.3. REPAROS SUPERFICIAIS DE GRANDES REAS Tais reparos so exigidos em funo de disgregaes, desagregaes, segregaes, eroses, desgastes, contaminaes ou calcinaes que atingem grandes reas do concreto de cobrimento das armaduras. Podem ser executados com os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Argamassa Modificada com Polmero, Pr-dosada (Sika Top 122) ou Preparada na Obra (base acrlica). O reparo, ilustrado pela Figura 5, deve ser executado atravs da seguinte seqncia de procedimentos:

Figura 5 - Reparo Superficial de Grandes reas. a) tratar o substrato e umedec-lo sem satur-lo; b) preparar a argamassa; c) aplic-la, em camadas (conforme especificaes do fabricante), pressionando-a contra o substrato com desempenadeira ou colher de pedreiro, e dando-lhe acabamento final com desempenadeira de ao; d) executar cura.

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B) Reparo com Argamassa ou Concreto Projetado O reparo, ilustrado, tambm, pela Figura 5, deve ser executado da seguinte forma: a) tratar o substrato; b) promover, se necessrio, o seu umedecimento (tipo saturado - superfcie seca); c) executar a projeo; d) dar acabamento sarrafeado e desempenado; e) executar cura. OBS.: Nos casos de eroso ou desgaste, cujas causas no foram eliminadas, conveniente, aps o reparo com qualquer dos dois materiais, aplicar revestimento protetor de base epxi. A utilizao de material de reparo com formulao epoxdica , tambm, bastante indicada nesses casos. Como os produtos de base epoxdica so caros, tm-se optado, com timos resultados, pela adoo de argamassas ou micro-concretos aditivados com microsslica. Tal material exige, entretanto, uma cuidadosa cura mida, geralmente feita atravs de asperso contnua.

3.4. REPAROS DEVIDOS A CORROSO DE ARMADURAS Para que seja possvel executar, com eficincia, reparos que visem interromper o processo de corroso das armaduras, importante analisar como funciona o sistema de proteo do ao dentro da massa de concreto. Para tanto, necessrio verificar as relaes existentes entre o pH do concreto e o potencial de corroso (potencial eletroqumico) do ao. Essas relaes foram estudadas por Pourbaix e so mostradas na Figura 6 atravs do diagrama que leva o seu nome.10



Figura 6 - Diagrama de Pourbaix - Potencial x pH Pelo diagrama de Pourbaix, observa-se que para manter a proteo do ao dentro do concreto deve-se: manter o pH entre 10,5 e 13 (esta a proteo naturalmente dada pelo concreto homogneo e compacto); abaixar o potencial de corroso (< -0,8 V) a fim de se atingir a faixa da imunidade (o que se obtm com a chamada proteo catdica); elevar o potencial de corroso (> +0,8) a fim de que seja atingida a faixa de passivao (princpio da utilizao dos inibidores andicos, como o nitrito de sdio).

3.4.1. Corroso por Despassivao da Armadura A despassivao da armadura ocorre em funo da diminuio do pH do concreto, devido reao entre o hidrxido de clcio a ele inerente e o CO2 que nele penetra, no fenmeno denominado carbonatao, facilmente detectado pelo teste de fenolftaleina. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (carbonatao) concreto com pH 1011



O reparo, ilustrado pela Figura 7, deve ser executado atravs dos seguintes procedimentos: a) retirar todo o concreto disgregado; b) limpar a armadura retirando todos os produtos da corroso (tratamento ao branco, ou seja, com o ao apresentando brilho metlico); c) completar o tratamento do substrato (ver item 2); d) aplicar, sobre as barras, polmeros inibidores de corroso (Sika Top 108); Alguns fabricantes produzem inibidores de corroso que so compostos por resinas aditivadas com p de metais cujos xidos no so expansivos (NitoPrimer Zn, Fosroc). Esses metais funcionam como andos de sacrifcio. e) executar o reparo conforme profundidade e extenso da rea afetada (itens 3.1 a 3.3); f) em funo da carbonatao do concreto ainda no disgregado, conveniente que a armadura subjacente seja tratada, para que seja evitado o incio ou a continuidade do processo de corroso. Isso pode ser feito atravs do uso de inibidores de corroso, aplicados por impregnao do concreto (Sika FerroGuard 330), que repassivam as armaduras. Quando o objetivo for simplesmente impedir o avano da carbonatao, a aplicao de pelcula impermeabilizante (tinta ou verniz) pode ser adotada, tomando-se os cuidados necessrios (ver item 4).

Figura 7 - Reparo de Corroso por Despassivao da Armadura. Obs.1: Em qualquer caso, a necessidade de escoramento da estrutura deve ser verificada. Tal necessidade pode ser reduzida com a execuo do reparo por trechos.12



Obs.2: A influncia dos procedimentos de reparo, no comportamento estrutural do elemento reparado, deve ser, criteriosamente, avaliada. Em muitos casos fica-se diante de uma recuperao e no de um reparo. Por isso, torna-se perigoso, principalmente no caso de pilares, a atitude de algumas empresas, at mesmo especializadas em recuperao, de considerar dispensvel a anlise estrutural nos casos de oxidao de armaduras. 3.4.2. Corroso pela Presena de Cloretos As intervenes seguir descritas so bastante eficazes. Entretanto, por serem bastante invasivas, devem ter suas influncias sobre o comportamento estrutural do elemento tratado, cuidadosamente, avaliadas. O escoramento da estrutura , praticamente, inevitvel. A filosofia do tratamento consiste no isolamento das barras da armadura, impedindo seu contato com o concreto contaminado. A) Reparo com Aplicao de Polmeros Inibidores de Corroso (Sika Top 108 ou NitoPrimer Zn - Fosroc). O reparo, ilustrado pela Figura 8, deve ser executado da seguinte forma:

Figura 8 - Reparo de Corroso por Presena de Cloretos Aplicao de Polmeros Inibidores de Corroso. a) retirar todo o concreto que envolve as barras da armadura, deixando um espao maior ou igual a 2 cm entre o concreto e as barras; b) seguir os passos b a d do item 3.4.1; c) restaurar a pea com argamassa modificada com resina acrlica (ver item 3.1-A).13



B) Reparo com Inibidores de Corroso Adicionados ao Concreto ou Argamassa. O reparo, ilustrado pela Figura 9, deve ser executado da seguinte forma: a) retirar todo o concreto que envolve as armadura, deixando um espao maior ou igual a 2 cm entre o concreto e as barras; b) limpar as armaduras retirando os produtos da corroso (tratamento ao branco); c) completar o tratamento do substrato (ver item 2);

Figura 9 - Reparo de Corroso por Presena de Cloretos - Inibidores de Corroso Adicionados ao Concreto ou Argamassa. d) preparar e aplicar o material de reparo aditivado com inibidor de corroso (Sika FerroGuard 901), observando a necessidade de ponte de aderncia; e) dar acabamento e promover a cura. Obs.: no Brasil, no se tem, ainda, dados que confirmem a eficincia da tcnica.

3.4.3. Proteo Catdica. A maneira, teoricamente, mais eficiente que se tem para previnir ou interromper um processo corrosivo a chamada proteo catdica. O processo consiste em abaixar o potencial de corroso das armaduras (zona de imunidade do Diagrama de Pourbaix), introduzindo-se corrente eltrica no circuito formado por todas as barras da armadura e metal instalado na superfcie do concreto. Dessa forma, as armaduras passam a fazer parte da regio de ctodo (regio no sujeita corroso). A proteo catdica pode ser feita por andos de sacrifcio ou por corrente impressa. Qualquer uma dessas duas tcnicas exige manuteno constante por profissionais especializados.14



3.5. REPAROS DE BORDAS DE CONSOLOS CURTOS E DENTES GERBER Os reparos de bordas de consolos ou dentes Gerber so bastante comuns. A quebra de bordas ocorre em funo de erros de detalhamento da armadura, por mau posicionamento do aparelhos de apoio ou por sua falta. No reparo podem ser adotados diversos materiais e, na sua execuo, comumente, lana-se mo do macaqueamento da estrutura, conforme descrito seguir. A) Reparo com Concreto Grout ou Argamassa Grout (Sika Grout) Os reparos, mostrados nas Figuras 10-A e 10-B, so, normalmente, executados segundo a seguinte seqncia de procedimentos:

Figura 10-A - Reparo de Consolo Curto

Figura 10-B - Reparo de Dente Gerber a) iar a viga que se apoia no consolo, ou na viga de base, atravs de macaqueamento; b) escor-la e aliviar o macaco;15



c) tratar a superfcie do concreto; d) corrigir, se necessrio, o detalhamento da armadura: d-1) corte, retificao, soldagem de barra de ancoragem;

Figura 11-A - Retificao e Soldagem de Barra de Ancoragem d-2) corte, retificao, instalao de dispositivos de ancoragem (CCL - Fosroc),

Figura 11-B - Retificao e Instalao de Dispositivos de Ancoragem d-3) instalao de armadura suplementar.

Figura 11-C - Armadura Suplementar16



e) instalar formas estanques e impermeveis; f) preparar, lanar e adensar o grout; g) iniciar cura mida do grout aparente (panos molhados) logo aps o adensamento; h) aps 24 horas, instalar o aparelho de apoio, macaquear, retirar as escoras e, lentamente (escoras cada vez mais curtas), baixar a viga iada; OBS.: O tempo de entrada em carga pode ser menor do que o indicado acima, em funo da necessidade e da resistncia exigida do grout.

B) Reparo com Outros Materiais: Na execuo desse tipo de reparo, podem ser utilizados ainda grouts de base epxi e concreto de alto desempenho inicial (CADI).

3.6. REPAROS EM ESTRUTURAS SUBMERSAS Esses reparos so exigidos, geralmente, em funo de segregaes, disgregaes ou eroses em estruturas, principalmente, de barragens. Eles podem ser executados com os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Argamassa Epoxdica (adesivo epxi especial + agregado mido) O reparo executado por mergulhador, atravs dos seguintes procedimentos: a) promover o tratamento do substrato; b) preparar a argamassa de epxi, que deve ter consistncia tal que permita a confeco manual de bolas; c) aplicar a argamassa com as mos, pressionando de baixo para cima a fim de evitar aprisionamento de gua, e dar acabamento.17



B) Reparo com Grout para Uso Subaqutico (Sikagrout AC, ou Conbextra UWFosroc) O reparo, mostrado na Figura 12, executado, em grande parte por mergulhador, da seguinte forma:

Figura 12 - Grouteamento subaqutico. a) tratar o substrato; b) instalar forma estanque, suspiro (mangueira transparente) e mangueira para injeo do grout; c) preparar e bombear o grout at este sair pelo suspiro. OBS.: em preenchimento de grandes vazios, estes podem ser preenchidos com agregados grados antes do lanamento do grout (Figura 12-A).

Figura 12-A18



3.7. REPAROS EM FISSURAS Nos reparos de fissuras, deve ser, inicialmente, determinado se elas so ativas ou inativas. As fissuras causadas por retrao hidrulica, recalques estabilizados e juntas de concretagem mal executadas podem ser tratadas como inativas. As devidas a esforos excessivos o podem em muitos casos, principalmente se forem efetuadas intervenes de reforo. As fissuras ativas funcionam como juntas naturais da estrutura, devendo, portanto, ser tratadas como tal. As causadas por variao de temperatura so o exemplo tpico. A regra geral : se o agente causador da fissura no mais atua, ela pode ser tratada como inativa, caso contrrio, como ativa. Por outro lado, considerado apenas o aspecto de comportamento do reparo, qualquer fissura pode ser tratada como ativa. 3.7.1. REPAROS EM FISSURAS INATIVAS O reparo de fissuras inativas geralmente implica na restaurao da monoliticidade do concreto. Consiste, portanto, na aplicao de produtos (adesivos) capazes de promover a aderncia entre os concretos de suas duas faces. A aplicao dos adesivos pode ser feita por gravidade ou por injeo sob presso (ar comprimido), conforme o caso. 3.7.1.1. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Vertical ou Inclinada. Essas fissuras so, geralmente, reparadas atravs da injeo de resinas epoxdicas de grande fluidez (Sikadur 52). O reparo, mostrado na Figura 13, deve ser executado atravs da seguinte seqncia:19



Figura 13 - Injeo de Adesivo Epxi a) abrir externamente a fissura, dando-lhe a forma de V; b) executar, com broca de vdea, furos com dimetro de 12,5 mm espaados de 5 a 30cm (funo da abertura da fissura) e com 3 cm de profundidade; c) retirar o p atravs de ar comprimido e escova de plo; d) se indispensvel, executar lavagem com jato dgua; e) com o substrato completamente seco, colar mangueiras plsticas transparentes com resina epxi tixotrpica (Sikadur 31), bem como calafetar toda a fissura com o mesmo produto; f) verificar a intercomunicao entre os furos com ar comprimido; g) aps, no mnimo, 8 horas da calafetagem da fissura, preparar a resina de injeo (Sikadur-52), de maneira a no ocorrer incorporao de ar e nem aquecimento da mistura por agitao excessiva. Aplic-la, imediatamente, iniciando pela mangueira inferior (primeira mangueira). Quando a resina comear a verter pela segunda mangueira, obstruir a primeira e continuar a injeo pela segunda. Continuar assim at o preechimento total da fissura; h) aps 24 horas, retirar as mangueiras plsticas por corte e broqueamento, obturar os orifcios com o adesivo epxi (Sikadur 31), e dar acabamento por lixamento. Caso seja exigido melhor acabamento, pode-se retirar todo o adesivo epoxdico de calafetamento da fissura e aplicar material de reparo de melhor efeito esttico. OBS.: Se a fissura ocorrer dos dois lados do elemento estrutural (fissura passante), adotar os procedimentos acima nas duas faces. Os furos das duas faces devero ficar defasados, e a injeo ser alternada entre elas.20



3.7.1.2. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Horizontal. Essas fissuras so, tambm, normalmente, reparadas com resinas epoxdicas de grande fluidez (Sikadur 52), aplicadas por injeo ou, em algumas situaes, por gravidade. O mtodo de aplicao depende da posio da fissura em relao ao elemento estrutural, de sua abertura mnima e do fato dela ser, ou no, passante. Caso 1: Fissuras Passantes No caso de fissuras passantes em superfcie horizontal, interessante a verificao preliminar da possibilidade de aplicao da resina por gravidade. Esse processo bem mais simples e barato do que o de injeo por ar comprimido. Tal verificao pode ser feita da seguinte maneira: a) limpar toda a extenso da fissura, atravs de jato de ar comprimido e jato dgua. Em funo do tipo de material ou produto que tenha nela, porventura, penetrado, pode ser necessria a utilizao de desengordurantes ou solventes especficos, que, posteriormente, devero ser completamente eliminados atravs de lavagem; b) aps a completa secagem do substrato, lanar a resina (preparada em pequena quantidade) num pequeno trecho da fissura, pela face superior do elemento estrutural, e verificar seu surgimento, ou no, na face inferior. Um bom fluxo de resina pela fissura, na face inferior do elemento estrutural, ser sinal de possibilidade de aplicao da resina por gravidade. Caso contrrio, a injeo por ar comprimido dever ser utilizada. Caso 1-A: Fissuras Passantes - Aplicao de Resina por Gravidade. Confirmada a eficincia da aplicao da resina por gravidade, o reparo deve ser continuado (lembrar que a limpeza do substrato j foi executada), dentro da seguinte seqncia de procedimentos:

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a) obturar a fissura na face inferior do elemento, fixando-se, entretanto, mangueiras plsticas, espaadas em torno de 30cm, que serviro como suspiros (ver sub-tens de a at e do item 3.7.1.1); b) preparar a resina, sem que haja incorporao de ar ou aquecimento por agitao excessiva, e vert-la de uma extremidade a outra da fissura. No intuito de facilitar a penetrao da resina e evitar perdas excessivas, pode-se confeccionar uma pequena canaleta provisria (com gesso ou massa de vidraceiro) envolvendo toda a fissura, conforme ilustra a Figura 13-A. A infiltrao da resina pode ser ainda mais favorecida pela execuo prvia de furos ao longo da fissura, pela face superior do elemento tratado (ver Figura 13A).

Figura 13-A - Aplicao de Resina Epoxdica por Gravidade. c) medida que a resina fluir por um suspiro, ele dever ser vedado; d) aps o endurecimento da resina, demolir a canaleta e dar acabamento superficial com lixadeira; Caso 1-B: Fissuras Passantes - Aplicao de Resina por Injeo. Confirmada a ineficincia ou impossibilidade de aplicao da resina por gravidade, a interveno dever seguir os passos seguintes: a) abrir externamente a fissura, nas duas faces do elemento estrutural, dando-lhe a forma de V; b) executar, com broca de vdea, furos com dimetro de 12,5 mm e profundidade igual a 3 cm; espaados, na face superior (furos de injeo), de 10 a 30cm (funo da abertura da fissura), e, na face inferior (furos extravasores), de 50cm c) retirar o p atravs de ar comprimido e escova de plo;22



d) se indispensvel, executar lavagem com jato dgua; e) com o substrato completamente seco, colar, com resina epxi tixotrpica (Sikadur 31), mangueiras plsticas transparentes nos furos, assim como calafetar toda a fissura, nas duas faces, com o mesmo produto; f) verificar, atravs de ar comprimido, a intercomunicao entre furos contguos da face superior e dos da face inferior com pelo menos um da outra face. Caso necessrio, furos intermedirios devero ser executados; g) aps, no mnimo, 8 horas da calafetagem da fissura, preparar a resina de injeo (Sikadur-52), de maneira a no ocorrer incorporao de ar e nem aquecimento da mistura por agitao excessiva. Imediatamente, injet-la, atravs das mangueiras, sequencialmente, de uma extremidade a outra da fissura. A mudana de injeo de uma mangueira (que dever ser tamponada) para a seguinte dever ser feita quando, nesta ltima, posicionada na vertical, a resina atingir uma altura de 10cm. A mudana dever ser feita, tambm, no caso da resina fluir, simultaneamente, pelas duas mangueiras seguintes. As mangueiras da face inferior devero ser, permanentemente, observadas e tamponadas to logo seja observado o extravazamento de resina. A finalidade principal dessas mangueiras confirmar a penetrao da resina em toda a espessura do elemento estrutural. Caso se queira, elas podero ser utilizadas, tambm, para injeo de resina. Caso no seja observado o extravasamento de resina por alguma mangueira da face inferior, aps 24 horas da primeira injeo, executar dois novos furos em cada lado dela, afastados de 10cm. Nesses furos, devero ser instaladas mangueiras, e, atravs delas executada seqncia de injees; h) aps 24 horas, retirar as mangueiras plsticas por corte e broqueamento, obturar os orifcios com o adesivo epxi (Sikadur 31), e dar acabamento por lixamento. Caso seja exigido melhor acabamento, pode-se retirar todo o adesivo epoxdico de calafetamento da fissura e aplicar material de reparo de melhor efeito esttico. Caso 2: Fissuras Apenas na Face Superior. Como no caso de fissuras passantes, nas fissuras que ocorrem apenas na face superior do elemento estrutural, interessante a verificao inicial da possibilidade de aplicao da resina por gravidade.23



A verificao de tal possibilidade, neste caso, um pouco mais complexa, mas pode ser desenvolvida da seguinte maneira: a) limpar toda a extenso da fissura, atravs de jato de ar comprimido e jato dgua. Em funo do tipo de material ou produto que tenha nela, porventura, penetrado, pode ser necessria a utilizao de desengordurantes ou solventes especficos, que, posteriormente, devero ser completamente eliminados atravs de lavagem; b) em ponto situado em um dos teros extremos da extenso da fissura, executar furo com broca de vdea (dimentro de 6 a 10mm) que atravesse toda a espessura do elemento estrutural, e proceder sua limpeza com ar comprimido e escovao; c) a uma distncia do furo igual a duas vezes a espessura do elemento, confeccionar canaleta provisria (ver item 3.7.1.2 - Caso 1-A) com 10cm de extenso; d) aps a completa secagem do substrato, lanar a resina (preparada em pequena quantidade) dentro da canaleta, e verificar se h, na face inferior do elemento estrutural, extravasamento de resina pelo furo. Um bom fluxo de resina extravasando ser sinal de possibilidade de aplicao da resina por gravidade. Caso contrrio, a injeo por ar comprimido dever ser utilizada. Caso 2-A: Fissuras Apenas na Face Superior - Aplicao de Resina por Gravidade. Confirmada a eficincia da aplicao da resina por gravidade, o reparo deve ser continuado (lembrar que a limpeza do substrato j foi executada), adotando-se os procedimentos descritos para o Caso 1-A (Fissuras Passantes - Aplicao de Resina por Gravidade), desprezando-se, obviamente, aqueles que fazem meno fissura na face inferior do elemento estrutural reparado. Caso 2-B: Fissuras Apenas na Face Superior - Aplicao de Resina por Injeo. Confirmada a ineficincia ou impossibilidade de aplicao da resina por gravidade, a interveno dever seguir os procedimentos descritos para o Caso 1-B (Fissuras Passantes - Aplicao de Resina por Injeo), desprezando-se, obviamente, aqueles que fazem meno fissura na face inferior do elemento estrutural reparado.24



Caso 3: Fissuras Apenas na Face Inferior Essas fissuras so as mais difceis de serem reparadas. Duas tcnicas podem ser adotadas, como a seguir descrito. Caso 3-A: Fissuras Apenas na Face Inferior - Possibilidade de Acesso pelas Duas Faces. A aplicao da resina feita atravs da seguinte seqncia de procedimentos: a) executar furos (dimetro de 12,5mm), de baixo para cima, atravessando toda a espessura da laje e espaados de 5 a 30cm (em funo da abertura da fissura); b) limpar toda a extenso da fissura e os furos, atravs de ar comprimido, escovao e, se indispensvel, atravs de jato dgua; c) com o substrato completamente seco, obturar completamente a fissura e os furos na face inferior do elemento estrutural (Sikadur 31); d) instalar mangueiras plsticas transparentes (Sikadur 31) nos furos da face superior; e) injetar a resina de uma extremidade a outra da fissura. A mudana de injeo de uma mangueira (que dever ser tamponada) para a seguinte dever ser feita quando, nesta ltima, posicionada na vertical, a resina atingir uma altura de 10cm. A mudana dever ser feita, tambm, no caso da resina fluir, simultaneamente, pelas duas mangueiras seguintes; f) aps 24 horas, retirar as mangueiras plsticas por corte e broqueamento, obturar os orifcios com o adesivo epxi (Sikadur 31), e dar acabamento por lixamento. Caso seja exigido melhor acabamento, pode-se retirar todo o adesivo epoxdico de calafetamento da fissura e aplicar material de reparo de melhor efeito esttico. Caso 3-B: Fissuras Apenas na Face Inferior - Possibilidade de Acesso Somente pela Face Inferior. Caso no seja possvel a execuo de furos que atinjam a face superior do elemento estrutural, a injeo dever ser feita pela face inferior.25



Apesar de ser operao bastante delicada e sem garantia de preenchimento total da fissura pela resina, ela pode ser executada atravs dos seguintes procedimentos, ilustrados pela Figura 14:

Figura 14 - Injeo pela Face Inferior a) executar furos ( = 12,5mm) para instalao dos suspiros (mangueiras = 8mm) e das mangueiras de injeo ( = 10mm), e verificar a intercomunicao entre eles; b) limpar toda a extenso da fissura e os furos, atravs de ar comprimido, escovao e, se indispensvel, atravs de jato dgua; c) com o substrato completamente seco, instalar mangueiras plsticas transparentes (Sikadur 31) e obturar completamente a fissura; d) aplicar a resina por uma das mangueiras de injeo, enquanto as outras ficam obstruidas; e) quando a resina comear a sair por um dos suspiros, parar a injeo, obstru-lo, assim como a mangueira por onde se executava a injeo; e comear a injetar pela mangueira seguinte; f) continuar a sequncia at que a resina flua pelo ltimo suspiro, que deve ser instalado na extremidade final da fissura; g) aps 24 horas, retirar as mangueiras plsticas por corte e broqueamento, obturar os orifcios com o adesivo epxi (Sikadur 31), e dar acabamento por lixamento. Caso seja exigido melhor acabamento, pode-se retirar todo o adesivo epoxdico de calafetamento da fissura e aplicar material de reparo de melhor efeito esttico.

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3.7.1.3. Fissuras de Grande Abertura (acima de 1 mm). Fissuras de grande abertura so, geralmente, tratadas aplicando-se o material de reparo por gravidade, desde que a fissura atinja a face superior do elemento estrutural, conforme mostra a Figura 15. Quando a fissura afeta apenas faces laterais ou inferiores do elemento, o tratamento feito por injeo, segundo procedimentos j descritos (sub-itens 3.7.1.1 e 3.7.1.2).

Figura 15 - Fissura Atingindo a Face Superior do Elemento A escolha do material de reparo feita com base na abertura mnima da fissura e de sua posio em relao estrutura. So, normalmente, utilizados: a) resina de base epoxdica de elevada fluidez (Sikadur 52) pura ou misturada com areia sinttica de grande finura. A mistura garante reduo de custos e previne problemas de expanso e retrao trmicas, sendo que a relao areia/resina , tambm, definida em funo da abertura da fissura; b) resinas epoxdica de mdia fluidez (Sikadur 32); c) argamassas, aditivadas com agentes compensadores de retrao; d) argamassas grout de base mineral ou epoxdica. 3.7.1.4. Fissuras Capilares (abertura inferior a 0,3 mm). Fissuras com aberturas inferiores a 0,3mm no podem ser tratadas atravs de injeo de resina epoxdica, porque seria necessria uma resina com fluidez bem maior do que as existentes no mercado.27



Salienta-se que fissuras com abertura igual ou menor do que 0,1mm, teoricamente, no pecisam ser tratadas, por no significarem risco durabilidade do concreto ou das armaduras. O mesmo acontece com as que apresentam abertura menor ou igual a 0,2mm, desde que o elemento estrutural no esteja em meio fortemente agressivo. Quando o tratamento for julgado necessrio ou conveniente, ele pode ser executado utilizando-se produtos que reajam com os sub-produtos de hidratao do cimento (Xypex Concentrado -MC-Bauchemie). Na reao, so formados cristais insolveis que preenchem o vazio criado pela fissura, colmatando-a. Na aplicao deve-se adotar a seguinte sequncia de procedimentos: a) promover a limpeza, a retirada da nata superficial de cimento, e a abertura dos poros do concreto, atravs de lixamento de faixa que se extenda 5cm para cada lado da fissura; b) saturar o concreto da regio a ser tratada atravs de asperso dgua, devendo, entretanto, a superfcie apresentar-se isenta de empoamentos (tratamento 4S Substrato Saturado, Superfcie Sca); c) preparar o Xypex Concentrado (relao xypex: gua = 3:1), num volume possvel de ser aplicado em, no mximo, vinte minutos (pot life); d) sombrear a rea a ser tratada e aplicar o material de reparo com trincha; e) aps a secagem inicial do produto de reparo, executar cura mida, durante 5 dias, atravs de spray dgua aplicado com intervalo de 4 a 6 horas; f) aps o perodo de cura, manter, ainda, a regio tratada umedecida, por mais 15 dias; g) aps a secagem superficial, lixar a rea tratada, e, se necessrio, aplicar pintura ou revestimento esttico (ver item 4) 3.7.2. REPAROS EM FISSURAS ATIVAS (ou Inativas com Monoliticidade No Exigida) As fissuras ativas devem ser tratadas como juntas de dilatao. Para impedir a penetrao de materiais que impeam sua livre movimentao (p, areia, brita, etc) ou que sejam deletrios ao concreto (gua, leos, fuligens, etc), as novas juntas devem ser vedadas com mastiques ou outros materiais elsticos.28



A seguir, so relacionados diversos materiais utilizados no tratamento de fissuras ativas, assim como descritos os procedimentos utilizados em suas aplicaes. A) Reparo com Mastiques de Poliuretano Existem, no mercado, basicamente, dois tipos de mastiques de poliuretano: os aromticos (Sikaflex / PU-30 - Fosroc ) e os alifticos (Sikaflex 1a- plus). Nos aromticos, durante a secagem, ocorre a evaporao dos solventes, implicando na surgncia de micro-poros no seu interior. Nos mastiques alifticos, como no h solventes, o mecanismo de formao de micro-poros por evaporao no ocorre. Essa sutil diferena de fundamental importncia nos casos de do mastique trabalhar com grandes deformaes, visto que os micro-poros internos, alm de implicarem na reduo da seo transversal do mastique, funcionam como anomalias geomtricas que propiciam o incio precoce do processo de ruptura. A resistncia do mastique aos raios ultra violeta e seu comportamento associado a sistemas de pintura so aspctos a serem considerados na especificao. O reparo deve ser executado dentro da seguinte seqncia de prodedimentos: a) definir a junta atravs de disco de corte ou desbaste, conforme mostra a Figura 16.

Figura 16 - Reparo de Fissuras com Mastique Na Figura 16, observa-se que a relao largura:espessura (fator de forma) do mastique deve ser igual a 2:1. Mastiques aplicados com largura entre 5 e 8mm podem ter fator de forma de 1:1. A largura do mastique funo da abertura da fissura, da intensidade de movimentao e da deformao admissvel no mastique. importante salientar que a seo 2, mostrada na Figura 16, deve ser utilizada, apenas em juntas inativas com monoliticidade no exigida, quando o mastique tem a simples funo de vedante.29



b) proceder limpeza (jato de ar comprimido e escovao) e secagem do substrato; c) instalar isolante de aderncia (isopor, espuma, corda, etc) no fundo da junta; d) aplicar, quando necessrio, primer (Sika Primer 1) no concreto das laterais da junta; e) isolar as bordas externas da junta com fita crepe para facilitar a limpeza; f) aplicar o mastique, nivelar com esptula umedecida em gua com sabo e, imediatamente, retirar as fitas crepe. B) Reparo com Poliuretano Hidro Expansivo (Fissuras com Percolao dgua) (Sikafix HH LV, ou MC-Injekt 2033 - hidro-ativado + 2300NV-gel - Bauchemie) O reparo deve ser executado obedecendo-se seguinte seqncia de procedimentos: a) executar furos inclinados, que devem atingir a fissura na metade da espessura da pea, para evitar a ruptura do concreto com a expanso da resina (ver Figura 16); OBS.: Para o produto Sikafix HH LV, no caso de paredes com espessura inferior a 20cm, os furos devero ter a direo da fissura; b) instalar os plugs de injeo (plstico ou metal), conforme Figura 17;

Figura 17 - Injeo de Resina de Poliuretano c) preparar a resina expansiva e executar a injeo (cada plug injetado vrias vezes); d) retirar o excesso de resina atravs de raspagem; Caso tenha sido aplicada a resina hidro-ativada MC-Injekt 2033, injetar, seguir, a resina gel MC-Injekt 2300NV.30



e) dar o acabamento desejado. OBS.: Se no momento da injeo da resina hidro expansiva, o concreto das faces da fissura estiver seco, ele dever ser saturado atravs de asperso dgua. C) Manta de Elastmero Colada com Epxi (Sikadur - Combflex) O reparo, mostrado na Figura 18, deve ser executado da seguinte maneira:

Figura 18 - Manta de Elastmero Colada com Epxi a) lixar e limpar toda a superfcie do concreto, que pode estar mida mas no saturada; b) retirar o plstico transparente da face inferior da manta e limp-la com Ativador Combiflex (aguardar no mnimo 30 minutos e no mximo 8 horas), c) preparar e aplicar o adesivo epxi (camada com espessura de 1 a 2 mm) dos dois lados da fissura, numa faixa de 5 a 6 cm. Em fissuras estreitas deixar uma faixa central sem adesivo de, no mnimo, 2 cm; d) fixar a manta sobre o adesivo, e recobrir suas bordas com uma camada de espessura decrescente de adesivo; e) retirar a tira vermelha de polipropileno que recobre a faixa central do elastmero; f) esperar a cura do adesivo epxi, antes de solicitar a junta.

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3.8. REPAROS ESPECIAIS Convencionou-se chamar de reparos especiais, aqueles nos quais invivel a execuo de tcnicas padronizadas. Nesses casos, utiliza-se, normalmente, combinaes de tcnicas, algumas delas com adaptaes. Procedimentos alternativos so tambm utilizados para resolver problemas executivos. A Figura 19 ilustra um caso onde foi preciso executar um reparo especial. Nele, vigas de grandes dimenses e alta densidade de armadura - longarinas de ponte ferroviria - apresentavam segregaes e falhas de concretagem. Em funo da utilizao da estrutura, o tempo disponvel entre o incio da execuo do reparo e a entrada da viga em carga era de oito horas.

Figura 19 - Situao Exigindo Reparo Especial Pelo Corte AA da Figura 19, conclui-se que: era impossvel utilizar-se concreto projetado - o que seria ideal em funo da extenso das vigas -, em funo das obstrues provocadas pelas armaduras; a tcnica do dry-pack tambm era invivel, devido ao pequeno espao entre as barras e profundidade dos vazios;

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no era possvel retirar o concreto de entre as barras mais centrais, e mesmo que fosse, no poderia ser executado, tendo em vista a elevada reduo da aderncia entre concreto e ao e a precoce solicitao do reparo (oito horas); o volume de vazios era muito grande para injeo de resinas, e, para injeo de argamassa, criavam dificuldades, a extensa rea de obturao superficial e o curto tempo disponvel entre a injeo e a solicitao dos elementos estruturais. Pelo acima exposto, e pelo tempo dirio disponvel para os trabalhos, a interveno foi idealizada para execuo em etapas e por trechos de viga, da seguinte forma: 1a Etapa (ver Figura 20): a1) tratamento do substrato; b1) instalao de mangueiras para servirem de suspiros e injetores; c1) instalao de armadura para reduo da retrao da argamassa de reparo e limitao da fissurao de flexo; d1) instalao de frmas suspensas, impermeveis e estanques, que acompanhavam os movimentos das vigas ao serem solicitadas pela composio ferroviria; OBS.: a vedao frontal de cada trecho das vigas foi feito atravs de estopas embebidas em calda de gesso, encunhadas entre as barras da armadura e entre estas e as faces laterais e inferiores da forma.

Figura 20 - Reparo Especial - Procedimentos33



2a Etapa (ver Figura 20): a2) preparao, lanamento (inicialmente apenas por um dos lados das formas) e adensamento de argamassa grout (Sika-grout); b2) preparao e injeo de calda de cimento aditivada com agente compensador de retrao (Intraplast N -Sika); c2) imediato incio da cura da argamassa grout, com aplicao de panos midos sobre as superfcies expostas. 3a Etapa: a3) Aps o endurecimento do groute da calda de cimento, preparao e injeo de resina epxi (Sikadur 52) nas interfaces do concreto velho com a argamassa grout ou a calda de cimento; 4a Etapa: a4) tratamento, com mastique de poliuretano aliftico (Sikaflex 1a - na poca da interveno, no existia o Sikaflex 1a - plus), das fissuras de retrao (fissuras inativas com monoliticidade no exigida), que surgiram na argamassa grout de reparo; b4) proteo e uniformizao de textura e cor do concreto de toda a viga, atravs de pintura base de cimento (Super Conservado P - Sika).

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4. PINTURAS E REVESTIMENTOS ESTTICOS OU PROTETORES Aps intervenes de reparo, pode ser necessria a aplicao de pintura com o objetivo de uniformizao de cor da estrutura (pintura esttica). Para tanto, podem ser utilizadas, conforme o caso, pinturas de base pva, acrlica, epoxdica ou cimentcia. Para uniformizao de textura (revestimento esttico), podem ser empregadas argamassas de espatular (argamassas de estucamento), pr-dosadas (Sika Top 121) ou preparadas na obra (argamassas polimricas - de base acrlica ou SBR). Pode ser necessria, ainda, principalmente nos casos de intervenes devidas a corroso de armaduras, aplicao de pinturas que visem proteger (pinturas protetoras) o concreto contra a penetrao de gua e gases. Na mesma linha, convm salientar que pinturas ou revestimentos protetores devem ser especificados, tambm, nos casos em que, por imposies construtivas, tve-se de adotar, nas intervenes, cobrimentos de armaduras com espessuras inferiores s especificadas nas normas. importante salientar que elementos estruturais, que possam receber umidade por uma ou mais de suas faces, s devem receber pinturas ou revestimentos nas demais faces, se forem permeveis ao vapor dgua. Caso tal regra no seja observada, estar criada situao favorvel para acelerado processo de oxidao de armaduras. Finalmente, importante registrar que um tratamento protetor, bastante esttico, que pode ser utilizado, tanto em estruturas restauradas, quanto novas, curiosamente no adotado por engenheiros e arquitetos. Trata-se do polimento do concreto atravs de lixamento adequado, obtendo-se o concreto polido. Os mecanismos de proteo so simples: reduo da rea de absoro, pela diminuio da rea desenvolvida da superfcie exposta do concreto, e reduo do tempo de absoro, pelo aumento da velocidade de escorrimento da gua. O tratamento extremamente melhorado, quando, antes do polimento do concreto, aplicado em sua superfcie produtos impermeabilizantes, que atuam obturando os capilares do concreto, atravs de formaes cristalinas insolveis. Portanto: Com um simples, mas adequado, tratamento, o concreto convencional pode tornar-se um granito raro, - um granito impermevel.35



5. BIBLIOGRAFIA [1] Piancastelli, E.M. - Patologia, Recuperao e Reforo de Estruturas de Concreto Armado - Ed. Depto. Estruturas da EEUFMG - 1997 - 160p. [2] Johnson, S.M. - Deterioro, Conservacion y Reparacion de Estructuras, 1a ed., Editora Blume, Madrid, 1973, 334p. [3] Cnovas, M.F. - Patologia e Terapia do Concreto Armado, 1a ed., Editora Pini, So Paulo, 1988, 522p.

lvio Mosci Piancastelli. Professor Adjunto do Depto. de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da UFMG. Engenheiro Consultor pela Fundao Christiano Ottoni e FUNDEP. Correio Eletrnico: [email protected] Telefones: 31-9907-4140 (cel.) - 031-3238-1998 (com.)

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Patologia e Terapia Das Estruturas