Incêndios são devastadores e trazem muitos prejuízos às estruturas de concreto que, se mal recuperado, continuará a prejudicá-las por toda a vida útil do edifício.
Para compreender o fenômeno, é essencial entender como as estruturas de concreto armado se comportam durante e após o incêndio.
Os agregados do concreto, como a brita e a areia, têm a característica de aumentar de volume com o aumento da temperatura, enquanto isso, a pasta de cimento, a que envolve os agregados, diminui. Essa forma com que os diversos componentes do concreto trabalham, aliado às altas pressões internas, faz com que o concreto se desagregue.
Quando se observa uma estrutura incendiada, é muito comum se perceber a grande deformação de vigas e lajes, sem que estas desabem. Parecem que foram derretidas ao fogo como borracha.
Isso se deve pelo concreto, até 300°C, perder acentuadamente sua rigidez (módulo de deformação), mas sem perder substancialmente sua resistência. No entanto, acima desta temperatura, o concreto passa a perder consistentemente sua resistência, fazendo-o ruir.
O quadro a seguir mostra o comportamento do concreto com a temperatura:
Repare que a 300°C, o concreto perde apenas 5% de sua resistência, enquanto perde de 30% a 50% do módulo de elasticidade, fazendo-o deformar, sem desabar.
O grande problema deste fenômeno, associado ao acentuado aumento de pressão da água interna da pasta de cimento, similar a uma panela de pressão, é que as camadas de cobrimento inferiores tendem a desplacarem, colocando a armadura em contato direto com o fogo.
Nesta condição, a armadura atinge com facilidade temperaturas superiores a 500°C, o que faz com que a estrutura cristalina do aço se uniformize, perdendo resistência, modulo de elasticidade e a aderência ao concreto.
Outro fator importante é a durabilidade das estruturas incendiadas. A estrutura nestas situações apresenta fissurações excessivas, facilitando a entrada de agentes despassivadores da armadura, como o CO2 e os íons cloreto produzidos da queima de produtos de PVC.
RECUPERAÇÃO
A recuperação de estruturas incendiadas requer habilidade. Além da recuperação das características mecânicas do concreto armado (suporte de cargas), é também de vital importância a recuperação da durabilidade do concreto para restabelecer sua vida útil de projeto (antes de ser incendiado).
Para restabelecer o desempenho mecânico, as estruturas incendiadas deve passar por testes de resistência do concreto e do aço. As partes que estiverem comprometidas, deverão ser reforçadas ou demolidas. Para restabelecer o desempenho de durabilidade, além do desempenho mecânico dever ser atendido, todo o concreto contaminado deverá ser tratado, seja por carbonatação, íons cloreto ou sulfatos.
Por ser uma área relativamente nova na engenharia, a engenharia diagnóstica trata das manifestações patológicas e da durabilidade das estruturas de concreto, focada sempre no prolongamento ou restabelecimento da vida útil da edificação.
