A nova NBR 6118 e a durabilidade das estruturas

Assunto

Neste artigo os professores S�lvia Santos, Andr� Sagave e Luiz Duarte discorrem sobre as principais modifica��es contidas na recente publica��o da Norma NBR 6118:2003 no que se refere a quest�o da Durabilidade das estruturas. O novo texto da norma introduziu novos conceitos ao projeto das estruturas quando comparado ao texto da NBR 6118:1978 como, por exemplo, o conceito de Classe de Agressividade do Ambiente (CAA), que interfere no valor  da Classe do concreto e do cobrimento das armaduras. As discuss�es apresentadas no artigo pretendem auxiliar os profissionais na interpreta��o do novo texto, neste per�odo de transi��o at� sua entrada em vigor, em mar�o de 2004.

Artigo

Com a entrada em vigor da nova NBR 6118:2003, o c�lculo, o dimensionamento e a constru��o de estruturas de concreto no Brasil passam a ser encarados sob um outro prisma. Novos conceitos de exig�ncias de dimensionamento e qualidade provocar�o importantes transforma��es na ind�stria da constru��o.

Com a defini��o de vida �til e durabilidade das estruturas j� estabelecidas na fase do projeto, a especifica��o de concretos com caracter�sticas de resist�ncia e de durabilidade superiores �s normalmente praticadas no Pa�s, implicar�o em m�o-de-obra melhor qualificada, projetos racionalizados e compatibilizados, al�m de processos executivos claros e bem controlados.

O enfoque do novo texto demonstra a necessidade de maior crit�rio do projetista de estruturas na especifica��o dos itens relacionados �s quest�es de durabilidade, como drenagem, formas arquitet�nicas, qualidade do concreto de cobrimento, detalhamento das armaduras, controle da fissura��o e deslocamentos, medidas especiais e inspe��o e manuten��o preventiva. Isso n�o apenas busca a durabilidade dos elementos estruturais, mas tamb�m contribui para a durabilidade global dos demais elementos do sistema construtivo, como alvenaria e revestimento, por exemplo.

Principais mudan�as relacionadas � durabilidade

A nova NBR-6118:2003 traz procedimentos que contribuir�o com a garantia da qualidade das estruturas de concreto, sobretudo no que diz respeito � sua durabilidade. A introdu��o de classes de agressividade do ambiente � uma das inova��es apresentadas no novo texto. Esta classifica��o est� relacionada �s a��es f�sicas e qu�micas que atuam sobre as estruturas de concreto, independente das a��es mec�nicas, das varia��es volum�tricas de origem t�rmica, da retra��o hidr�ulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto. A tabela 1 apresenta uma forma simplificada de avaliar a agressividade em fun��o das condi��es de exposi��o da estrutura ou de suas partes.

A defini��o desta classe de agressividade ambiental (CAA) � fundamental na concep��o do projeto estrutural, pois influenciar� nos valores m�nimos de resist�ncias caracter�sticas que devem ser respeitados, no valor m�nimo do cobrimento de armadura e na m�xima abertura de fissura permitida.

Observa-se que a norma define as classes atrav�s do tipo de ambiente em que ser� constru�da a edifica��o (ver tabela 1). Por exemplo, �reas urbanas s�o consideradas CAA II, o que corresponde a uma agressividade moderada e pequeno risco de deteriora��o.

Entretanto, para praticamente todas as CAA (exceto CAA IV � respingos de mar�) a norma permite que se admita uma classe de agressividade um n�vel mais brando quando se tratar de ambientes internos secos revestidos com argamassa. No caso de ambientes urbanos e industriais, uma redu��o em um n�vel na CAA tamb�m pode ser justificada se a regi�o apresentar clima seco.

Nas especifica��es para o dimensionamento dos elementos estruturais, cabe destacar os requisitos relativos � rela��o �gua/cimento e resist�ncia caracter�stica m�nima (fck). A nova norma estabelece crit�rios de qualidade m�nimos para o fck e a rela��o �gua/cimento, A/C, do concreto utilizado em obra, levando-se em conta as condi��es de exposi��o dos elementos da estrutura de concreto �s intemp�ries. Isto � uma novidade em rela��o � antiga NBR-6118:1978. A tabela 2 apresenta as rela��es A/C m�ximas admiss�veis e o fck m�nimo exigido (classe do concreto) para o concreto em fun��o da agressividade do ambiente e do tipo de armadura (armadura passiva � CA e armadura ativa � CP)

Ao associar a durabilidade das estruturas ao material concreto, a nova norma tamb�m prev� o uso de cimentos especiais, capazes de resistir por mais tempo ao ataque do meio ambiente. Para Rigo da Silva et al. (1999), a ado��o de um fator �gua/cimento (A/C) m�ximo, como um n�mero fechado, pode n�o refletir uma verdade absoluta, dada � diversidade de casos em que fen�menos ligados � deteriora��o do concreto armado n�o se explicam ou n�o se justificam apenas com a ado��o desse par�metro. Diante disso, a NBR-6118:2003 abre a possibilidade da flexibiliza��o desses fatores A/C limites, mediante comprova��o experimental. Isto permitir� ao meio t�cnico nacional uma maior motiva��o para a pesquisa na �rea de durabilidade das constru��es, envolvendo diversos seguimentos da Engenharia Civil e dos materiais, o que contribuir� para o desenvolvimento tecnol�gico da Engenharia no Brasil (VIEIRA et.al., 1996).

Valores diferentes dos apresentados na tabela 2 poder�o ser adotados mediante ensaios comprobat�rios do desempenho da durabilidade da estrutura, frente ao tipo e n�vel de agressividade prevista em projeto.

Tamb�m cabe destacar que, em fun��o da classe de agressividade, a norma fixa um valor m�nimo de fck a ser adotado tanto para concreto armado, como para concreto protendido. Quando se trata de concreto armado, o caso menos agressivo (classe de agressividade I), exige o valor m�nimo de 20MPa podendo chegar ao m�nimo de 40MPa, para agressividade IV. Para concreto protendido, este limites passam a ser 25 e 40 MPa respectivamente. A classe C15 pode ser usada apenas em funda��es, conforme NBR 6122, e em obras provis�rias.

Outra medida ligada � durabilidade diz respeito ao cobrimento das armaduras, definido tamb�m em fun��o das condi��es de exposi��o da estrutura. Ao indicar cobrimentos m�nimos maiores do que os previstos na vers�o anterior da norma (NBR 6118:1978), a NBR-6118:2003 pressup�e que deve ser oferecida �s armaduras uma prote��o complementar, desde que sejam garantidas tamb�m a qualidade da concretagem, a distribui��o equilibrada da armadura na estrutura e a execu��o desse cobrimento (RIGO DA SILVA et. al, 2001). A tabela 3 apresenta as exig�ncias com rela��o ao cobrimento nominal (cobrimento m�nimo + toler�ncia de execu��o) em fun��o da classe de agressividade ambiental.

Para interpreta��o da tabela 3 e escolha dos valores m�nimos de cobrimento exige-se, al�m de uma defini��o criteriosa da CAA, a an�lise correta de todas as alternativas existentes.

O primeiro detalhe ao qual deve-se estar atento refere-se ao fato de que na tabela 3 est�o relacionados os cobrimentos nominais, j� acrescidos de uma toler�ncia de execu��o (Dc). Segundo a NBR 6118:2003, nas obras correntes o valor de Dc deve ser maior ou igual a 10mm. Por�m, permite-se reduzir a toler�ncia de execu��o para Dc=5mm quando houver um adequado controle de qualidade, r�gidos limites de toler�ncia durante a execu��o e estiver expl�cito, nos desenhos do projeto, esta exig�ncia de controle rigoroso. Assim, nestes casos permite-se a redu��o em 5mm dos cobrimentos da tabela 3.

Outra considera��o importante � que esta nova norma permite a ado��o de valores de cobrimento menores (15mm) para faces superiores de lajes e vigas quando estas estiverem revestidas com contrapiso e revestimentos secos.

Especificado o valor do cobrimento nominal a ser respeitado no projeto, deve-se garantir que a dimens�o m�xima do agregado gra�do utilizado no concreto n�o supere em 20% a espessura nominal do cobrimento e ainda, em nenhuma situa��o, o cobrimento nominal poder� ser menor que o di�metro da barra .

Destaca-se o fato de n�o ser mais recomendado um valor espec�fico de cobrimento nominal para casos de pe�as em contato com o solo, como constava na vers�o anterior da norma.

Tamb�m  diretamente relacionado com a quest�o da durabilidade, outro item que sofreu altera��o na nova NBR 6118 � o estado limite de servi�o de abertura de fissuras (ELS-W).

Segundo a NBR 6118:2003, o controle da fissura��o pode ser realizado por meio da limita��o da abertura estimada de fissura ou, simplificadamente, apenas atrav�s do c�lculo da tens�o de servi�o e verifica��o de di�metros e espa�amentos m�ximos.

O c�lculo da abertura de fissura � feito de forma estimada e emprega express�es bastante semelhantes �quelas da norma antiga (NBR6118:1978). As maiores modifica��es foram no que se refere aos valores m�ximos admiss�veis para abertura de fissuras (wk), conforme ilustra a tabela 4.

Neste aspecto, a norma apresenta valores menos conservadores para o concreto armado que a vers�o anterior, que prescrevia abertura m�xima de fissura de  0,1mm para pe�as n�o protegidas em meio agressivo; 0,2mm para pe�as n�o protegidas em meio n�o agressivo e 0,3mm para pe�as protegidas. Observa-se (tabela 4) que agora � permitido abertura de 0,4mm para casos de pequena agressividade e de 0,2mm em ambientes extremamente agressivos.

Para dispensar a verifica��o destes valores de abertura de fissura, a nova norma apresenta a tabela 5, que relaciona a tens�o na armadura (determinada considerando-se est�dio II e combina��o freq�ente) com valores limites de di�metro e espa�amento entre as barras.

C
om rela��o � durabilidade dos elementos n�o-estruturais da edifica��o, a norma atual especifica diferentes categorias para determina��o de deslocamentos admiss�veis em vigas e lajes (tabela 6). Assim, existem limites espec�ficos para casos de efeitos em elementos n�o-estruturais, como alvenaria, caixilhos, etc.

TABELA 6 - Limites para deslocamentos

Considerando-se o crit�rio de aceitabilidade sensorial (limita��o devido ao efeito visual desagrad�vel) o limite que anteriormente era de L/300 passa a ser menos conservador, admitindo o valor de  L/250. Entretanto, agora existe um valor espec�fico para casos em que possam existir  danos �s paredes, caixilhos e revestimentos. Neste caso, a flecha admiss�vel passa a ter o limite de L/500, respeitando-se o valor m�ximo de 10mm e uma rota��o do elemento estrutural n�o superior a 0,0017 rad.

Vale destacar que, segundo a nova NBR 6118, n�o � poss�vel determinar uma altura m�nima para a pe�a que permita dispensar a verifica��o da flecha, como era prescrito anteriormente. A partir de agora, sempre se deve verificar a flecha em vigas e lajes.

Considera��es Finais

Os coment�rios feitos aqui dizem respeito a apenas algumas modifica��es, especialmente em rela��o � durabilidade, que constam no texto da nova NBR 6118:2003, que estar� em vigor a partir de mar�o de 2004.

A inclus�o da tabela para sele��o da agressividade do meio, onde a estrutura est� inserida, pode ser considerado um avan�o sob o ponto de vista da durabilidade. Contudo, n�o h� um valor determin�stico para a agressividade. Desta forma, enquadrar a obra �s situa��es ali apresentadas depender� do dom�nio do projetista em rela��o � norma e de seu bom senso.

Com o intuito de chamar a aten��o do leitor, foram apresentadas mudan�as de limites admiss�veis para casos de fissura��o e flechas. Entretanto, o processo de c�lculo desses e de outros itens tamb�m sofreu mudan�as, o que vai exigir do projetista e daqueles que far�o uso da norma um estudo criterioso para adapta��o de seus processos de c�lculo.