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PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Organizadores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Autores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Arthur José da Silva Bruno Carlos de Araújo Alves Diego José Araújo Viégas Eliana Cristina Barreto Monteiro Eudes de Arimatéa Rocha Luiz Fernando Bernhoeft Yêda Vieira Póvoas Recife, PE 2017 AGRADECIMENTOS Ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC) da Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco (POLI-UPE), pela oportunidade de desenvolver pesquisas que agregam valor à construção, prevenção e recuperação de patologias das construções. Aos Grupos de ensino, pesquisa e extensão em Tecnologia e Ges- tão da Construção de Edifícios (POLITECH) e Engenharia Aplicada ao Meio Ambiente (AMBITEC), pelo ambiente de contínua discussão e bus- ca de atendimento das demandas de construtoras e entidades setoriais da construção. Aos nossos familiares e amigos, sem os quais esse fruto não seria possível e dão razão a nossa existência. UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – UPE REITOR Pedro Henrique Falcão VICE-REITOR Dra. Socorro Cavalcanti EDITORA UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – EDUPE CONSELHO EDITORIAL Profa. Dra. Adriana de Farias Gehrer Prof. Dr. Amaury de Medeiros Prof. Dr. Alexandre Gusmão Prof. Dr. Álvaro Vieira de Mello Profa. Dra. Ana Célia O. dos Santos Profa. Dra. Aronita Rosenblatt Prof. Dr. Belmiro do Egito Prof. Dr. Carlos Alberto Domingos do Nascimento GERENTE CIENTÍFICO Prof. Karl Schurster COORDENADORA Profa. Sandra Simone Moraes de Araújo DIAGRAMAÇÃO Derek Schelling CAPA Aldo Barros Patologia das Construções De Edifícios ORGANIZADORES Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Autores Alberto Casado Lordsleem Júnior Alexandre Duarte Gusmão Arthur José da Silva Bruno Carlos de Araújo Alves Diego José Araújo Viégas Eliana Cristina Barreto Monteiro Eudes de Arimatéa Rocha Luiz Fernando Bernhoeft Yêda Vieira Póvoas SUMÁRIO 15 PREFÁCIO 19 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 19 1. Contextualização 20 2. Responsabilidades 22 3. Manutenção 24 4. Garantia 27 Referências 31 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 31 1. Contextualização 32 2. Segurança das fundações 32 2.1 Requisitos de projeto 33 2.2 Conceito de segurança 34 2.3 Critérios para avaliação da segurança 36 2.4 Uso de fator de segurança global 38 2.5 Uso de fatores de segurança parciais 38 2.6 Uso de critérios probabilísticos 39 2.7 Dimensionamento das peças estruturais 39 3. Movimentos da fundação 42 4. Patologias causadas por recalques 42 4.1 Tipos de danos 42 4.2 Patologias típicas 48 5. Reforço de fundações 50 Referências 53 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 53 1. Manifestações Patológicas das Construções em Concreto 55 1.1 Fissuração 56 1.1.1 Fissuras Causadas por Movimentações Térmicas 57 1.1.2 Fissuras Causadas por Movimentações Higroscópicas 58 1.1.3 Fissuras Causadas pela Atuação de Cargas Diretas e Sobrecargas 58 1.1.4 Fissuras Causadas por Deformabilidade Excessiva de Estruturas de Concreto Armado 61 1.1.5 Fissuras Causadas pela Retração de Produção à Base de Cimento 62 1.1.6 Fissuras Causadas por Alterações Químicas dos Materiais de Construção 63 1.2 Ataques Químicos 64 1.2.1 Íons Cloretos 64 1.2.2 Eflorescências 67 1.2.3 Corrosão das Armaduras 69 1.3 Ataques Físicos 70 1.4 Ataques Biológicos ou Biodeterioração 72 Referências 77 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 77 1. Introdução 79 2. Origem das fissuras 79 2.1 No revestimento de argamassa 84 2.2 Na alvenaria de vedação 86 3. Causas da fissuração das alvenarias de vedação 86 3.1 Movimentação térmica 89 3.2 Movimentação higroscópica 92 3.3 Movimentos das fundações 95 3.4 Deformações de estruturas de concreto armado 98 Referências 105 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 105 1. Contextualização 110 2. Termografia infravermelha 111 2.1 Fatores que influenciam na medição com radiação infravermelha 112 2.1.1 Condições térmicas do objeto e do meio 112 2.1.2 Presença de fontes externas 113 2.1.3 Condições de medição 113 2.1.4 Ângulo de medição 114 2.2 Técnicas de termografia digital 116 2.3 Métodos de aplicação da termografia 116 2.3.1 Termografia qualitativa 116 2.3.2 Termografia quantitativa 117 2.4 Câmera termográfica 118 2.4.1 Emissividade do objeto 119 2.4.2 Temperatura aparente refletida 120 2.4.3 Temperatura atmosférica 120 2.4.4 Distância 121 2.4.5 Umidade relativa do ar 122 2.5 Termogramas 126 3 Detecção de descolamento de revestimento cerâmico 134 Referências 141 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 141 1. Introdução 144 2. O sistema de impermeabilização 145 a. Interferência com instalações hidráulicas 146 b. Interferência com instalações Elétricas 147 c. Interferência com projeto estrutural. 148 d. Interferência com Arquitetura / paisagismo 148 3. Abrangência e vida útil da impermeabilização 150 4. Classificação de manifestações patológicas ligadas à impermeabilização 12 151 a. Projeto 151 b. Inadequada preparação da superfície 151 c. Execução 151 d. Materiais 152 e. Agressão das camadas posteriores (em obra) 152 f. Uso e manutenção 153 5. Manifestações patológicas ligadas à impermeabilização 153 5.1 Lixiviação da estrutura de concreto 155 5.2 Corrosão eletroquímica de armadura de concreto armado ou protendido 157 5.3 Reação álcali agregado (RAA) 157 5.4 Ataque externo de sulfato 158 5.5 Umidade ascendente em paredes 159 5.6 Desplacamentos do sistema impermeável 161 5.7 Ausência de estanqueidade com origem no lençol freático 162 5.8 Desplacamentos de revestimento sobre rodapé impermeabilizado 164 5.9 Manchas e eflorescências em revestimentos 166 5.10 Não remoção de película protetora de manta asfáltica exposta 167 5.11 Ausência de pintura protetora em mantas auto protegidas 167 6. Soluções para recuperação de impermeabilização 167 6.1 Análise das possibilidades de intervenções 170 Pontos negativos 170 Pontos positivos 170 6.2 Opções de reparos não tradicionais (demolição geral de piso) 170 6.2.1 Cristalização integral do concreto 172 6.2.2 Membranas de impermeabilização para aplicação sobre piso/sem remoção do mesmo 173 a. Membrana de poliurenato 173 b. Membrana de poliuréia 175 6.2.3 Mantas PVC 176 6.2.4 Sistemas de injeção na estrutura 177 a. Injeção para gerar estanqueidade 177 b. Injeção para Recomposição Estrutural 179 6.2.5 Umidade ascendente 179 Conclusões 180 Referências 15 PREFÁCIO A construção civil é um dos segmentos industriais mais impor- tantes para a sociedade, não apenas pelo potencial de movimentação da economia e elevado grau de absorção da mão de obra, mas também por ser uma das principais consumidoras de recursos naturais para a produção de obras. Num cenário de marcantes desafios na construção de edifícios, onde é imperiosa a necessidade de melhoria da produtividade, qualida- de, desempenho e, preponderante, a redução de custos, não se considera razoável e, até mesmo, coerente o investimento em novas construções diante da demanda pela preservação e/ou recuperação do bom estado das edificações existentes. Adicionalmente, o aparecimento cada vez mais precoce de ma- nifestações patológicas aliado ao grau de insatisfação dos clientes, apon- tados pelas instituições de defesa dos consumidores, devem ser fatores indutores do desenvolvimento da ciência patologia das construções. A ocorrência de manifestações patológicas em edificações é resul- tante, em grande parte, pela adoção em obra de procedimentos de execu- ção inadequados, pelo não atendimento das recomendações estabelecidas na normalização e falhas nas especificações de projeto e dos materiais empregados. É nesse contexto que esta publicação está inserida, como resulta- do do conhecimento desenvolvido sobre o assunto em diversas pesquisas e trabalhos técnicos coordenados por profissionais especializados emdi- ferentes subsistemas do edifício. Esta publicação trata das responsabilidades dos agentes partici- pantes do processo de produção de edifícios; do estudo da manutenção como mecanismo de prevenção e correção de problemas; do direito e pra- zos de garantias; das manifestações patológicas incidentes nas fundações, nas estruturas de concreto, nas alvenarias de vedação, nos revestimentos e nas impermeabilizações. Dependendo do tipo de manifestação patoló- gica, procura-se priorizar o conhecimento sobre as causas, a inspeção, os ensaios, o diagnóstico e/ou a recuperação. 16 A patologia das construções de edifícios aqui é entendida como uma ciência, a qual estuda os defeitos que ocorrem nas edificações, bus- cando compreender as causas, a evolução dos problemas, além da terapia a ser adotada. Não se tem a pretensão de abranger todas as manifestações pato- lógicas do edifício; entretanto, é desejo dos autores deste trabalho contri- buir para o seu correto entendimento e, quando aplicável, para a definição da conduta de recuperação mais adequada a ser adotada. Recife, junho de 2017. Prof. Livre Docente Alberto Casado Lordsleem Júnior 19 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES RESPONSABILIDADES, MANUTENÇÃO E GARANTIA Alberto Casado Lordsleem Júnior - acasado@poli.br Livre Docente pela UPE Pós-Doutorado, Doutorado e Mestrado pela USP Engenharia Civil pela UFPE 1. Contextualização O desenvolvimento do processo de produção de edifícios muito se deve a evolução da construção habitacional, principalmente a partir da acelerada urbanização ocorrida nas últimas décadas. Ao mesmo tempo, parcela expressiva dos edifícios construídos ao longo desses anos tem apresentado desempenho insatisfatório, cujos pro- blemas recorrentes são frequentemente considerados tão antigos quan- to à própria existência da construção (LICHTENSTEIN, 1991; ALVES, 2016). É nesse contexto que se insere a patologia das construções, defi- nida como sendo a ciência que procura, de forma metodizada, estudar os defeitos dos materiais, dos componentes, dos elementos ou da edificação como um todo, diagnosticando suas causas e estabelecendo seus meca- nismos de evolução, formas de manifestação, medidas de prevenção e de recuperação. Os defeitos mencionados anteriormente são os denominados pro- blemas patológicos, definidos como sendo todos os fatores que compro- metem o desempenho expectado do edifício, dos seus subsistemas, com- ponentes, elementos e materiais. Alguns autores preferem denominar os defeitos como manifestação patológica (FRANÇA et al., 2011), definindo -a como sendo a resultante de um mecanismo de degradação; distinguindo de patologia da construção, por esta ser muito mais ampla, uma vez que estuda e tenta explicar a ocorrência de tudo o que se relaciona com a de- gradação de uma edificação. A palavra patologia tem origem grega páthos (doença) e logos (estudo) e, assim como outros termos da Medicina, vem sendo emprega- 20 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS do pela Engenharia. Mais especifi camente, quando se busca a resolução de problemas patológicos, são imprescindíveis a anamnese, os exames, o diagnóstico, o prognóstico e a terapia, entre outros termos específi cos à construção civil. 2. Responsabilidades O resgate histórico relativo à patologia das construções encontra na lei de talião um dos principais exemplos da importância do assunto para a sociedade. A lei de talião, do latim lex talionis (lex: lei e talio, de talis: tal, idêntico), consistiu na rigorosa reciprocidade do crime e da pena e, fre- quentemente é expressa pela máxima do “olho por olho, dente por dente”. O código de Hamurábi, baseado na lei de talião, reúne um conjunto de leis criadas na Mesopotâmia, por volta do século XVIII a.C, pelo rei Hamurá- bi da primeira dinastia babilônica. No que diz respeito ao colapso de estruturas, o código de Hamurábi es- tabelecia que: • caso um construtor faça uma casa que não seja fi rme e o seu colapso causar a morte do dono da casa, o construtor deverá morrer; • caso o colapso provoque a morte do fi lho do dono da casa, o fi lho do construtor deverá morrer; • caso o colapso provoque a morte do escravo do dono da casa, o cons- trutor deverá dar ao dono da casa um escravo de igual valor; • caso o colapso destrua a propriedade, o construtor deverá reconstruir a casa por sua própria conta; • caso o construtor execute uma casa para um homem e não fi zer de acordo com as especifi cações, e uma parede ameaçar cair, o constru- tor deverá reforçá-la por conta própria. Nos dias atuais, as leis e as normas dos diferentes países, em dis- tintos graus de reciprocidade do crime e da pena, estabelecem as respon- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 21 sabilidades de cada interveniente no processo de produção de edifícios (ALVES, 2016). Particularmente, no Brasil a publicação em 09/02/2013 da norma NBR 15575 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2013), voltada aos requisitos e critérios de desempenho de edifi cações habita- cionais, buscou estabelecer um embasamento quanto à delimitação das responsabilidades técnicas dos intervenientes. As responsabilidades pelos problemas patológicos no âmbito ju- rídico estão preponderantemente estabelecidas no Código de Defesa do Consumidor - Lei 8078 (BRASIL, 1990) e no Código Civil brasileiro - Lei 10406 (BRASIL, 2002)), não sendo objetos desta publicação. A Figura 1 ilustra o conjunto de incumbências técnicas elencadas pela NBR 15575 (ABNT, 2013) para cada interveniente do processo de produção de edifi cações habitacionais. Figura 1 – Incumbências técnicas dos intervenientes quanto ao desem- penho das edifi cações habitacionais 22 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Analisando-se a Figura 1, é possível identifi car a responsabilidade do usuário quanto à realização da manutenção, a qual objetiva restituir ao edifício as condições satisfatórias de desempenho, na maioria das vezes não alcançadas pela incidência de problemas patológicos. 3. Manutenção De acordo com a norma NBR 5674 (2012), compreende-se a ma- nutenção como sendo o conjunto de atividades a serem realizadas para conservar ou recuperar a capacidade funcional da edifi cação e de seus sistemas constituintes de forma a atender as necessidades e segurança dos seus usuários. O estudo da manutenção é essencial para minimizar os custos pro- venientes da prestação de serviços de assistência técnica, muitas vezes sem previsão nos orçamentos de obras; corrigir o uso de uma tecnologia de produção defi ciente, empregada pela ausência de conhecimento técnico e preservar a imagem da empresa, reduzindo possíveis reincidências de problemas. Mais recentemente entre 2006-2014, ao passo que a construção de edifícios experimentou relevante crescimento, também foi registrado o ex- pressivo aumento do número de reclamações dos usuários em virtude da baixa qualidade das construções (RESENDE et al., 2004; LORDSLEEM JR.; RABBANI, 2006; ALVES, 2016). O PROCON-SP (2014) registrou em 2013 o crescimento do per- centual de reclamações em até 71%, com o pior índice de solução dos problemas (8%) entre todos os fornecedores de bens e serviços. Também o PROCON-PE (2013) destacou já em 2012 o registro de diversas recla- mações, tendo como principais queixas os vícios e defeitos da qualidade das construções. A necessidade de manutenção assume papel de destaque princi- palmente quando ocorre algum problema patológico que poderia ter sido evitado com a sua prévia realização, minimizando os custos e transtornos envolvidos através da adoção de soluções previamente planejadas. Considerando a ordem cronológica, o primeiro conceito que sur- giu foi o de manutenção corretiva, com a busca da recuperação ou corre- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 23 ção de defeitos apresentados no edifício ou parte dele. Logo em seguida, o conceito evoluiu para o de manutenção preventiva, com o controle das atividades de inspeção, conservação e restauração executados coma fi na- lidade de prever, detectar ou corrigir defeitos, visando evitar as falhas. A Figura 2 ilustra a classifi cação dos tipos de manutenção em fun- ção dos seguintes critérios: viabilidade de execução dos serviços, falhas e anomalias existentes, atividades do plano de manutenção, tipo de interven- ção e periodicidade. Figura 2 – Classifi cação dos tipos de manutenção conforme critérios Os critérios e tipos listados na Figura 2 buscam aqui tão somen- te exemplifi car a diversidade acerca da classifi cação da manutenção e o encadeamento das nomenclaturas sobre o tema, não sendo objeto desta publicação discorrer sobre este assunto. Porém, cabe destacar ainda a recuperação como uma das ativida- des constituintes da manutenção, que por sua vez apresenta interface com o processo de assistência técnica, função inerente do âmbito de atuação das empresas construtoras (CBIC, 2014). O ponto comum de convergên- cia entre a assistência técnica e a manutenção reside no manual de uso, 24 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS operação e manutenção das edifi cações, cujos requisitos para elaboração e conteúdo são descritos na norma NBR 14037 (ABNT, 2011), também alvo de publicação do CBIC (2014). O processo de assistência técnica contempla o atendimento aos clientes após a entrega da obra, enquanto vigorar o prazo legal de garantia, assunto discutido adiante. 4. Garantia De acordo com a norma NBR 15575 (ABNT, 2013), compreende- se a garantia como sendo o direito do consumidor de reclamar reparos, recomposição, devolução ou substituição do produto adquirido, conforme legislação vigente; já o prazo de garantia é o período de tempo previsto em lei que o consumidor dispõe para reclamar dos vícios (defeitos) verifi cados na compra de produtos duráveis. Os prazos de garantia passam a vigorar a partir da expedição do Auto de Conclusão do imóvel, também denominado de Habite-se, certi- dão expedida pela Prefeitura atestando que o imóvel está pronto para ser habitado e foi construído ou reformado conforme as exigências legais estabelecidas (SINDUSCON-PE, 2008). Recomenda-se que o termo entregue pela empresa construtora ou incorporadora aos proprietários do imóvel integre tanto o contrato de compra e venda, com o intuito de conscientizar o comprador quanto as suas obrigações, como também o manual de uso, operação e manutenção (SINDUSCON-PE, 2008). O Código Civil brasileiro estabelece no artigo 618 (BRASIL, 2002) que nos contratos de empreitada de edifícios ou outras construções con- sideráveis, o empreiteiro de materiais e execução responderá, durante o prazo irredutível de cinco anos, pela solidez e segurança do trabalho, assim em razão dos materiais, como do solo. A norma NBR 15575 (ABNT, 2013) fornece diretrizes para o es- tabelecimento dos mínimos prazos de garantia para os elementos, com- ponentes e sistemas do edifício habitacional. Os prazos indicados para os componentes e elementos nesta norma são aqueles comumente pratica- PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 25 dos pela construção civil, os quais permitem que os sistemas contempla- dos preencham as condições de funcionalidade. O Quadro 1 contém os prazos de garantia estabelecidos na norma NBR 15575 (ABNT, 2013). Quadro 1 - Prazos de garantia da norma NBR 15575 (ABNT, 2013) 26 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Quadro 1 - Prazos de garantia da norma NBR 15575 (ABNT, 2013) (continuação) PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 27 Caso algum componente, elemento ou sistema, específi co de de- terminado empreendimento, não esteja contemplado no Quadro 1, reco- menda-se ao construtor ou incorporador fazer constar o prazo de garantia no manual de uso, operação e manutenção. Referências ALVES, K. C. C. O processo de assistência técnica de empresas de construção: estudos de caso. Recife, 2016. 117p. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica de Pernambuco, Universidade de Pernambuco. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14037: Diretrizes para elaboração de manuais de uso, operação e manutenção das edifi cações — Requisitos para elaboração e apresentação dos conteúdos. Rio de Janeiro, 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5674: Manutenção de edifi cações – Requisitos para o sistema de gestão de manutenção. Rio de Janeiro, 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edifi cações habitacionais - Desempenho - Partes 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Rio de Janeiro, 2013. BRASIL. Lei no 8078, de 11 de setembro de 1990. Dispõe sobre a proteção do consumidor e dá outras providências. Brasília, 1990. BRASIL. Lei no 10406, de 10 de janeiro de 2002. Dispõe sobre a legislação aplicável às relações civis em geral. Brasília, 2002. CBIC. Guia nacional para a elaboração do manual de uso, opera- ção e manutenção das edifi cações. Câmara Brasileira da Indústria da Cons- trução. Fortaleza: Gadioli Cipolla Branding e Comunicação, 2014. 185p. 28 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS COORDENADORIA GERAL DE DEFESA E PROTEÇÃO DO CONSUMIDOR – Procon-PE. Cadastro de Reclamação Fundamen- tada. Relatório referente ao ano de 2012. Recife, 2013. Disponível em: <http://www.procon.pe.gov.br/downloads/publicacoes/ rankingRecla- macoes/rel_reclamacao_fundamentada_ordem_alfabetica_2012.pdf>. Acesso em: 23 set. 2014. FRANÇA, A.A.V.; MARCONDES, C.G.N.; ROCHA, F.C.; ME- DEIROS, M.H.F.; HELENE, P.R.L. Patologia das construções: uma espe- cialidade na engenharia civil. Téchne. São Paulo, v. 174, set. 2011. Fundação de Proteção e Defesa do Consumidor – Procon-SP. Ca- dastro de reclamações fundamentadas 2013. São Paulo, 2014. Disponível em: <http://www.procon.sp.gov.br/ pdf/ranking_2013_coment.pdf>. Acesso em: 23 mar. 2015. LICHTENSTEIN, N.B. Patologia das construções: procedimento para formulação do diagnóstico de falhas e defi nição da conduta adequada à recuperação de edifi cações. São Paulo, 1985. 191p. Dissertação (Mestra- do) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. LORDSLEEM JR., A.C.; RABBANI, E.R.K. Management of construction maintenance work through performance indicators. In: XII International Conference on Industrial Engineering and Operations Ma- nagement, Fortaleza, 2006. Anais... Fortaleza: 2006. 1 CD ROM. RESENDE, M.M.; MELHADO, S.B.; MEDEIROS, J.S. Gestão da qualidade e assistência técnica aos clientes na construção de edifícios. In: V CONGRESSO DE ENGENHARIA CIVIL, 1., Juiz de Fora, 2004. Anais... Juiz de Fora, UFJF. CD-ROM. SINDICATO DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO ESTADO DE PERNAMBUCO – SINDUSCON-PE. Manual do proprietário. Disponível em: <http://www.sindusconpe.com.br/ arqQua- lidade/Manual%20do%20proprietario.pdf>. Acesso em 27 ago. 2008. PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 29 SINDICATO DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO ESTADO DE PERNAMBUCO – SINDUSCON-PE. Manual das áreas comuns. Disponível em: <http://www.sindusconpe.com. br/arq- Qualidade/manual%20area%20comuns.pdf>. Acesso em 27 ago. 2008. 31 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES Alexandre Duarte Gusmão - gusmao.alex@ig.com.br Livre Docente pela UPE Doutorado pela PUC/RJ e Mestrado pela UFRJ Engenharia Civil pela UFPE 1. Contextualização O termo patologia em medicina significa “estudo das doenças e suas consequências no corpo humano”. De modo análogo, pode-se defi- nir patologia das fundações como sendo o “estudo dos danos provocados pelos movimentos da fundação”. Para se resolver um problema que envolva patologia das funda- ções, é necessário seguir as mesmas etapas da medicina: anamnese; diag- nóstico / prognóstico; tratamento (Tabela 1). Nesse capítulo são apresentados e discutidos os principais tipos de patologias de edifícios associadas aos movimentos da fundação. Tabela 1 – Etapas de um reforço de fundações Etapa Medicina Engenharia de Fundações Anamnese - Idade, sexo - Alergias - Histórico de doenças - Remédios, vacinas - Tipo de estrutura e fundação - Materiais usados e sua vida útil - Carregamento - Tempo de construção Diagnóstico - Sintomasfisiológicos e psíquicos - Ocorrência - Definição das causas - Levantamento de danos e sua tipologia - Ocorrência / histórico - Causas dos danos Tratamento - Nenhum (defesa natural) - Tópico (remédios, trata- mentos) - Generalizado (operação, transplante) - Convivência com os danos (estabilização natural) - Reforço localizado - Reforço generalizado 32 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2. Segurança das fundações 2.1 Requisitos de projeto Com exceção das estruturas espaciais (satélites, estações espaciais, etc), todas as demais obras de engenharia transmitem seus carregamentos ao terreno. Com isto, estas obras impõem um novo estado de tensões no terreno, que pode ocasionar um desequilíbrio (Figura 1). A engenharia civil, em última análise, pode sempre ser resumida ao binômio carga-resistência (Figura 2). Há de se buscar nos projetos a compatibilização das cargas aplicadas pelas obras com a resistência dos materiais envolvidos. Deve-se, também, verifi car se as deformações dos materiais são compatíveis com a obra projetada. No caso da engenharia de fundações, a coisa se complica um pou- co mais, já que o material envolvido (solo ou maciço rochoso), não é arti- fi cial como o concreto ou o aço. Este fato é muito interessante e relevante, já que na construção de uma edifi cação, quase sempre podem ser especi- fi cados os materiais para a estrutura que se deseja. No caso da fundação, ocorre exatamente o contrário, ou seja, o terreno é que vai defi nir qual o tipo de fundação a ser adotada. EQUILÍBRIO ANTES ? => Figura 1 – Efeito da obra de engenharia no terreno MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 33 CARREGAMENTO ATUANTE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS SEGURANÇA Figura 2 – Binômio carga-resistência 2.2 Conceito de segurança Defi ne-se como segurança de uma fundação a capacidade que a mesma apresenta em suportar as cargas que lhe são impostas, continuando a atender as condições fundamentais para as quais foi projetada (ALON- SO, 1991). É importante ressaltar que o conceito de segurança de fundação não está relacionado apenas à ruptura, mas também às deformações do conjunto solo-estrutura e a sua durabilidade. Na realidade estes três aspec- tos devem constituir as premissas de um projeto de fundações (Figura 3): I. Estabilidade: a fundação deve ter uma segurança adequada quanto à ruptura do terreno, e também do elemento estrutural (sapata, radier, estaca, etc). II. Deformações Toleráveis: as deformações do maciço e os movimentos da fundação não devem comprometer a estética, funcionalidade ou esta- 34 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS bilidade da edifi cação. III. Durabilidade: os elementos de fundação devem ter garantida a sua du- rabilidade durante toda a vida útil da obra. REQUISITOS DE PROJETO ESTABILIDADE DEFORMAÇÕES TOLERÁVEIS DURABILIDADE ELEMENTO TERRENO DANOS ESTÉTICOS DANOS FUNCIONAIS DANOS ESTRUTURAIS Figura 3 – Requisitos de um projeto de fundações 2.3 Critérios para avaliação da segurança Como foi visto no item anterior, o conceito de segurança de fun- dação é meramente qualitativo, podendo dar margem a diferentes inter- pretações. Há necessidade, portanto, de se estabelecer critérios que pos- sam ser utilizados na avaliação da segurança da fundação. Quando se aplicam cargas crescentes a uma fundação qualquer, o conjunto solo-fundação começa a mobilizar resistência, no sentido de reequilibrar o sistema. A fundação fi ca sujeita a deslocamentos verticais descendentes denominados de recalques, que também são crescentes. Este mecanismo continua até que seja mobilizada a máxima resistência do conjunto, quando os recalques crescem indefi nidamente, caracterizando a ruptura da fundação (Figura 4). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 35 V V S S Vrup V S Figura 4 – Curva carga-recalque da fundação Defi ne-se capacidade de carga da fundação como sendo a máxima car- ga suportada pela fundação sem haver sua ruptura (Vrup). Dentro das pre- missas básicas de projeto, é evidente que a carga de trabalho da fundação deve ser menor que a sua capacidade de carga, e também que para as condições de trabalho, os deslocamentos da fundação devem ser toleráveis pela estrutura. Quando a carga de trabalho atende tanto ao critério de ruptura, quanto ao critério de deslocamento tolerável, é denominada de carga admis- sível da fundação ou carga de projeto. Portanto, deve-se ressaltar que capacidade de carga e carga admissível são conceitos diferentes. Em alguns casos, a carga admissível é governada pelo critério de ruptura do solo (em geral areias compactas e argilas rijas), enquanto em outros é governada pelo critério dos deslocamentos toleráveis (areias fofas e argilas moles), como mostra a Figura 5. No primeiro caso, o valor de V1adm conduz a um recalque tolerável, e a carga admissível é este próprio valor. No segundo caso, sendo o recalque maior que o tolerável, tem-se a carga admissível passa a ser aquela correspondente ao valor do recalque tolerável S2adm. 36 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS V S Vrup Vadm = Vrup / FS Sadm 1 Vadm 2 2 Sadm 1 Figura 5 – Defi nição da carga admissível da fundação 2.4 Uso de fator de segurança global É um critério puramente determinístico, onde é defi nido um fator de segurança global, que é a razão entre os valores médios da resistência (no caso, a capacidade de carga da fundação) e da solicitação (no caso, a carga aplicada à fundação). É fi xado, então, um valor mínimo para o fator de segurança em função de uma série de fatores, tais como: • Confi ança na estimativa das solicitações. • Variação das resistências e solicitações em relação aos valores médios de projeto. • Combinação das solicitações. • Consequências prováveis de um colapso. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 37 • Confi ança nos parâmetros geotécnicos. Há vários artigos publicados na literatura técnica com tabelas de fatores de segurança globais mínimos recomendados para diferentes tipos de fundações, em função da obra projetada e prospecção geotécnica do subsolo. O uso de fatores de segurança globais é o critério mais usado na prática de projetos no Brasil. A Norma Brasileira NBR-6122/10 (Projeto e Execução de Fundações) recomenda os valores mostrados na Tabela 2. Para se ter a redução no fator de segurança de 3,0 para 2,0 em fundações superfi ciais, ou de 2,0 para 1,6 em fundações profundas, a Norma exige que sejam disponíveis os resultados de um número adequado de provas de carga realizadas a priori, ou seja, na fase de projeto, e que os elementos ensaiados sejam representativos do conjunto da fundação. A Norma prevê, ainda, que quando forem levadas em considera- ção todas as combinações possíveis entre os carregamentos previstos nas normas estruturais, e o vento for a ação variável principal, pode-se majorar em 30 % os valores admissíveis das tensões no terreno, e das cargas ad- missíveis em estacas. Entretanto, estes valores admissíveis não podem ser ultrapassados quando consideradas apenas as cargas permanentes e aci- dentais. Em qualquer situação, deve ser feita a verifi cação dos elementos estruturais. Tabela 2 – Fatores de segurança globais recomendados pela NBR- 6122/10 Condição de projeto Fator de segurança mí-nimo - Capacidade de carga de fundações superfi ciais através de métodos semi-empíricos ou analíticos 3,0 - Capacidade de carga de fundações superfi ciais através de métodos semi-empíricos ou analíticos, acrescidos de duas ou mais provas de carga está- tica a priori 2,0 38 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS - Capacidade de carga de estacas ou tubulões através de métodos semi-empíricos 2,0 - Capacidade de carga de estacas ou tubulões através de métodos semi-empíricos acrescidos de um determinado número de provas de carga a priori 1,6 2.5 Uso de fatores de segurança parciais Neste critério, é associado um fator de segurança parcial a cada uma das variáveis envolvidas (variabilidade dascaracterísticas dos mate- riais, imperfeições do cálculo devido a hipóteses teóricas, imperfeição na execução, entre outros). O cálculo é feito no estado nominal de ruptura, onde as solicita- ções majoradas pelos correspondentes fatores de segurança parciais, não devem ser superiores às resistências minoradas pelos respectivos fatores de segurança parciais. Este procedimento é semelhante ao usado no di- mensionamento do concreto armado. A escolha dos fatores parciais depende de uma série de aspectos, já citados no item anterior. Apesar de previsto desde a antiga Norma NBR- 6122/96, este critério tem sido pouco usado na prática de projetos de fundações no Brasil. Há uma expectativa de que com a publicação da nova versão da Norma haja um incremento de projetos com uso de fatores de segurança parciais. 2.6 Uso de critérios probabilísticos Ao contrário do uso de fatores de segurança, este critério consi- dera a dispersão e variabilidade dos parâmetros de resistência do terreno e das cargas atuantes, devendo-se conhecer as suas respectivas funções de probabilidade. É fi xada uma probabilidade de ruína, ao invés de um fator de se- gurança. Esta probabilidade de ruína é numericamente igual à área de in- terseção das curvas onde as solicitações são maiores que as resistências (Figura 6). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 39 Ressalta-se que a probabilidade de ruína nunca é nula, mesmo que o fator de segurança global seja superior à unidade. É evidente, no entanto, que à medida que cresce o fator de segurança, diminui a área hachurada e, consequentemente, a probabilidade de ruína. A NBR-6122/10 não con- templa este tipo de análise. Figura 6 – Defi nição de probabilidade de ruína 2.7 Dimensionamento das peças estruturais A avaliação da segurança de uma fundação deve incluir a análise de estabilidade dos elementos estruturais (sapatas, radiers, estacas, etc). Estas peças devem ser dimensionadas segundo as recomendações pre- vistas nas normas dos respectivos materiais envolvidos (por exemplo, a NBR-6118 para peças de concreto armado). 3. Movimentos da fundação Burland e Wroth (1974) propuseram um conjunto consistente de defi nições para descrever os movimentos da fundação (Figura 7 – notar 40 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS que o recalque está representado pela letra W). O recalque absoluto ou total é o deslocamento vertical descendente da fundação. O recalque di- ferencial entre dois pontos é a diferença entre os valores dos respectivos recalques absolutos. Um dos conceitos mais usados na previsão de patologias em edi- fi cações decorrentes de movimentos da fundação é a rotação relativa ou distorção angular (β). No caso da inclinação ser nula, o seu valor coincide com o da rotação (θ), que pode ser calculada pela relação entre o recalque diferencial entre dois pontos e o seu vão, facilitando os cálculos. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 41 Figura 7 - Movimentos da fundação (Gusmão, 1990) O recalque é o principal movimento das fundações de edifícios, já que o carregamento preponderante é decorrente de peso próprio. A Tabela 3 apresenta um resumo das principais causas de recalques. Para o correto diagnóstico das patologias e seu tratamento ou reforço, é funda- mental que as causas dos recalques sejam devidamente caracterizadas. Do contrário o tratamento pode ser inócuo ou até mesmo piorar o desempe- nho do edifício. Tabela 3 – Causas de recalques Tipo Descrição Exemplo Carregamento Estático Dinâmico Própria obra e obras vizi- nhas Máquinas, veículos, etc. Variação de Umidade Variação sazonal Drenagem Cortes no relevo Barragem Chuva Seca prolongada Absorção por plantas Evaporação Regularização de rios e canais Rebaixamento do NA Métodos de Construção Escavação Rebaixamento do NA Cravação de estacas Execução de aterros Ruptura de peças Cavas superfi ciais, túneis e galerias Camada mole, erosão in- terna e gradiente crítico Condições ambien- tais Fatores geológicos Erosão Elementos biológicos Deterioração do elemen- to estrutural Cavernas cársticas vossorocas Formigueiros Reação álcali-agregado (RAA) 42 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 4. Patologias causadas por recalques 4.1 Tipos de danos Os danos causados pelos movimentos da fundação podem ser classifi cados em estéticos, funcionais e estruturais (BURLAND et al., 1977), como mostra a Tabela 4. Por outro lado, a maioria dos critérios usados para avaliação de danos em edifi cação faz a comparação entre os movimentos da fundação e valores ditos como limites ou admissíveis. Tabela 4 – Danos associados a movimentos da fundação (BURLAND et al., 1977) Tipo de Dano Características Exemplos Estético - Dano afeta apenas a aparência, sem compro- meter o uso e a estabili- dade da edifi cação - Fissuras em painéis de estru- turas aporticadas. - Pequena inclinação de corpo rígido Funcional - Dano afeta o uso e/ ou a funcionalidade da edifi cação - Difi culdade para abertura de portas e janelas. - Reversão de drenagem. - Inclinação de poço de eleva- dor. Estrutural - Dano afeta os elemen- tos estruturais e podem comprometer a estabili- dade da edifi cação - Fissuras em lajes, vigas e pila- res em estruturas aporticadas. - Fissuras em paredes de alve- naria estrutural. 4.2 Patologias típicas A ocorrência de recalques diferenciais causa o aparecimento de esforços secundários nos elementos estruturais. A Figura 8, por exemplo, mostra o caso de um painel de alvenaria apoiado em uma viga de concreto armado. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 43 Figura 8 – Parede de alvenaria em estrutura aporticada Admitindo-se que haja um recalque diferencial da coluna central em relação aos demais apoios (situação muito comum de ocorrer na práti- ca), o recalque afeta a parede, a viga e os pilares. Surgem tensões cisalhan- tes nas faces na parede, e uma tração máxima a 45º (Figura 9). Dependen- do da magnitude, pode ocorrer o fi ssuramento da parede nesta direção, normalmente na junta entre os tijolos (Figura 10). 44 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 9 – Esforços adicionais na alvenaria devido ao recalque diferen- cial Figura 10 – Fissura na alvenaria MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 45 A Figura 11 apresenta o modelo de cálculo da viga admitindo-se apoios indeslocáveis. O recalque também provoca o surgimento de mo- mentos negativo e positivo nos apoios periférico e central da viga, respec- tivamente. Se a viga não estiver devidamente armada, pode haver fi ssura- mento, conforme indicado na Figura 12. Figura 11 – Modelo de cálculo da viga com apoios indeslocáveis 46 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 12 – Esforços adicionais e fi ssura na viga devido ao recalque di- ferencial Finalmente, o recalque também provoca uma redistribuição das cargas nos pilares, havendo uma migração de carga do pilar central para os pilares extremos. O acréscimo de carga pode provocar o esmagamento do pilar (Figura 13). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 47 Figura 13 – Esmagamento dos pilares devido ao recalque diferencial No caso de edifi cações com estrutura de alvenaria autoportante, o padrão de fi ssuramento é infl uenciado pela presença de aberturas (janelas e portas), como mostrado esquematicamente na Figura 14. Há ainda que se considerar a rigidez da estrutura na redistribuição dos esforços na estrutura (GUSMÃO, 1990). Se a deformada de recalques for uniforme, há apenas uma translação da estrutura (sem inclinação), e não surgem esforços adicionais na estrutura, mesmo sendo a mesma fl exí- vel ou rígida. Se, ao contrário, a deformada não for uniforme, a estrutura perfeitamente fl exível acompanha os movimentos do terreno e também não há esforços adicionais na estrutura. Se, no entanto, for uma estrutura rígida, há uma signifi cativa redistribuição de esforços. 48 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 14 – Exemplos de fi ssuras causadas por recalquesem paredes autoportantes (HOLANDA Jr., 2002) 5. Reforço de fundações O reforço de uma fundação em geral é usado nas seguintes situações: • Mau desempenho da fundação existente; • Alteração do carregamento da estrutura (ex: ampliação vertical); MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS FUNDAÇÕES 49 • Alteração do tipo de uso da estrutura (ex: de residencial para comer- cial). Mas esse reforço não deve ser concebido de uma maneira isolada, sem levar em conta o contexto da obra. Do mesmo modo, não se deve di- mensionar um reforço de fundação sem que o diagnóstico das patologias esteja devidamente esclarecido. A Tabela 5 apresenta as principais condi- cionantes do projeto do reforço. Tabela 5 – Condicionantes do reforço de fundações Condicionantes Características Técnicas - Compatibilidade entre as condições do solo, da es- trutura e do reforço. - O tempo de execução do reforço deve ser compa- tível com a velocidade de ganho de estabilidade da estrutura. Econômicas - Custo do reforço x valor da construção. - Custo do reforço x valor da ampliação (ex: subsolo para garagem). - Edifi cações públicas e históricas. Exequibilidade e Segurança - Acesso de pessoal e equipamentos. - Monitoramento da obra para identifi cação de situa- ções de risco. 50 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Referências ALONSO, U.R. (1991). Previsão e Controle das Fundações. Editora Edgard Blucher, 142p. BURLAND, J. B e WROTH, C. P. (1974). Settlements of Buil- dings and Associated Damage. Proc. of Conference on Settlements of Structures, Cambridge/UK, pp. 611-654,. BURLAND, J.B.; BROMS, B.B.; MELLO, V.F.B. (1977). Beha- vior of foundations and structures. Proc. Of IX ICSMFE, Tóqui, Vol. 2, pp.495-546. GUSMÃO, A. D. (1990). Estudo da Interação Solo-Estrutura e sua In- fl uência em Recalques de Edifi cações. Tese de Mestrado, COPPE, UFRJ, Rio de Janeiro. HOLANDA JR., O. G.(2002), Infl uência de Recalques em Edifícios de Alvenaria Estrutural. Doutorado, EESC/USP, São Carlos. 53 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO Eudes de Arimatéa Rocha - ear_pec@poli.br Mestrado pela UPE Engenharia Civil pela UPE Eliana Cristina Barreto Monteiro – eliana@poli.br Livre Docente pela UPE Doutorado pela USP e Mestrado pela UnB Engenharia Civil pela UPE 1. Manifestações Patológicas das Construções em Concreto Em decorrência do que vem sendo discutido sobre patologia das construções, o meio no qual a construção está inserida, é um definidor do comportamento desta estrutura em relação a sua probabilidade de apre- sentar defeitos. Uma vez que os fenômenos patológicos estão interligados à ação degradante do ambiente, torna-se necessário uma prática constru- tiva cada vez mais precisa, onde em todas as fases, desde a concepção e planejamentos até a utilização da estrutura sejam tomadas as devidas pre- cauções. Assim, de acordo com Azevedo (2011), pode-se afirmar que as manifestações patológicas têm suas origens motivadas por falhas ocasio- nadas durante uma ou mais fases dos processos que permeiam a constru- ção civil, sejam eles provenientes da fase de projeto, execução ou utilização de determinada construção. Tais falhas, por sua vez, são agravadas pela ação de agentes agres- sivos, cuja atuação dificilmente se dá de forma isolada, mas sim como um conjunto de agentes ligados a uma série de causas. Outro importante aspecto que deve ser considerado e que está atrelado ao desenvolvimento dos fenômenos patológicos em uma cons- trução é a existência ou não de um programa de manutenção predial regu- lar. De maneira mais abrangente, os problemas patológicos exibem sintomas que se apresentam numa escala evolutiva, em que, durante um 54 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS eventual acompanhamento do sintoma, percebe-se o desenvolvimento do problema de forma a permitir distinção das diferentes causas. Neste caso, quanto mais cedo for a identifi cação de determinada falha, mas fácil será o tratamento do problema e consequentemente menos oneroso. Em Monteiro (2005) é apresentado a lei de evolução dos custos, conhecida também como Lei de Sitter ou Lei dos Cinco (Figura 1) em que os custos de correção de um problema em uma estrutura de concreto armado crescem segundo uma progressão geométrica de razão cinco, ou seja, quanto mais cedo começa a se recuperar a estrutura, maior será a vida útil da mesma e mais econômico será o processo de recuperação. Diversos estudos, realizados em vários países do mundo, busca- ram relacionar a fase da construção civil que mais origina problemas pa- tológicos em estruturas de concreto. Em sua grande maioria as manifesta- ções patológicas de estruturas de concreto surgem na fase de concepção e projeto seguido por aspectos relacionados à execução das estruturas e aos materiais construtivos empregados. Figura 1 - Lei da evolução de custos de Sitter. Fonte: Sitter (1986). Vale salientar que a adoção de determinados materiais de cons- trução sem o devido cuidado, em alguns casos, é condição sufi ciente para o aparecimento de manifestações patológicas. O concreto, assim como o MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 55 tijolo e a pedra, são materiais porosos com uma microestrutura caracte- rizada pela presença de um sistema de poros de várias dimensões através dos quais podem penetrar as substâncias presentes no ambiente. Para Ber- toloni (2010), o transporte de substâncias gasosas ou líquidas está frequen- temente na base dos fenômenos de degradação desses materiais. Entretanto outros mecanismos também podem atuar de maneira a favorecer o aparecimento dos fenômenos patológicos. A presença de umidade em uma edifi cação, uma movimentação eventual no terreno, uma sobrecarga adicional na estrutura ou uma nova utilização da edifi cação (não prevista em projeto) e, principalmente, a execução de reformas nas construções sem a supervisão técnica estão entre alguns dos principais fatores que desencadeiam problemas patológicos nas construções. Vários autores, entre eles Bertolini (2010), Azevedo (2011), Metha e Monteiro (2014), classifi cam em cinco os principais mecanismos de de- terioração que podem ocorrer durante a vida útil de uma estrutura, elenca- dos a seguir: • Fissuração; • Ataques químicos; • Ataques físicos; • Corrosão de armaduras; • Defeitos devido à construção, concepção de projeto e detalhamento. 1.1 Fissuração Em Veloso (2014), a fi ssuração é o segundo processo patológico mais frequente nas edifi cações, fi cando atrás somente dos problemas de presença de umidade nas estruturas. Segundo a autora supracitada, isto ocorre pela diversidade de causas existentes, que podem provocar as fi ssu- ras numa edifi cação. Thomaz (1989) alerta para três aspectos relevantes que necessitam ser considerados mediante a fi ssuração dos edifícios. São eles, (i) o com- prometimento do desempenho da obra em serviço (estanqueidade à água, 56 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS durabilidade, isolação acústica, etc.), (ii) o constrangimento psicológico que a fi ssuração do edifício exerce sobre seus usuários e (iii) o aviso de um eventual estado perigoso para a estrutura. Não necessariamente, a presença de fi ssuras em estruturas de con- creto armado é uma indicação de defi ciência de resistência ou funciona- mento e não deve ser, em geral, causa para alarme, considerando a possi- bilidade de fi ssuração (CASTRO,1994). No entanto é importante salientar que a fi ssuração das estruturas facilita a entrada de agentes agressivos e, muitas vezes, um problema simples se torna uma anomalia muito mais danosa. De forma simplifi cada, as fi ssuras em estruturas de concreto po- dem ser ocasionadas por tensões oriundas de atuação de sobrecargas ou de movimentações de materiais, dos componentes ou da obra como um todo. Assim, nas edifi cações as fi ssuras são provocadas, principalmente por: • Movimentações provocadas por variações térmicas e de umidade; • Atuação de sobrecargasou concentração de tensões; • Deformabilidade excessiva das estruturas; • Recalques diferenciados das fundações; • Retração de produtos à base de ligantes hidráulicos; • Alterações químicas de materiais de construção. 1.1.1 Fissuras Causadas por Movimentações Térmicas Os elementos e componentes de uma estrutura estão sujeitos a variações de temperatura, sazonais e diárias. Essas variações repercutem em uma variação dimensional dos materiais de construção (dilatação ou contração); os movimentos de dilatação e contração são restringidos pelos diversos vínculos que envolvem os elementos e componentes, desenvol- vendo nos materiais tensões que poderão provocar o aparecimento de fi ssuras. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 57 As trincas de origem térmica podem também surgir por movimen- tações diferenciadas entre componentes de um elemento, entre elementos de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo material. O CIBW80/RILEM 71-PSL (1983) explicita que as principais mo- vimentações diferenciadas ocorrem em função de: • Junção de materiais com diferentes coefi cientes de dilatação térmica, sujeitos às mesmas variações de temperatura; • Exposição de elementos a diferentes solicitações térmicas naturais; • Gradiente de temperaturas ao longo de um mesmo componente. 1.1.2 Fissuras Causadas por Movimentações Higroscópicas Para Thomaz (1989), as mudanças higroscópicas provocam va- riações dimensionais nos materiais porosos que integram os elementos e componentes da edifi cação. Bertolini (2010, p.32) descreve que “em quase todos os fenôme- nos de degradação físico-química dos materiais, é necessária a presença de água”. Freitas, Torres e Guimarães (2008), por sua vez, reafi rmam que a umidade constitui uma das principais causas de degradação dos edifícios. Tal afi rmação se justifi ca porque o aumento do teor de umidade provoca uma expansão do material enquanto que a diminuição desse teor provoca uma contração. Os vínculos impedem ou restringem essas mo- vimentações, ocasionando as fi ssuras nos elementos e componentes do sistema construtivo. A umidade tem acesso aos materiais de construção através de di- versas vias, como por exemplo: • Umidade resultante da produção dos componentes; • Umidade proveniente da execução da obra; • Umidade do ar ou proveniente de fenômenos meteorológicos; • Umidade ascencioanal proveniente dos mecanismos de migração por 58 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS capilaridade da água no interior dos poros dos materiais de constru- ção. 1.1.3 Fissuras Causadas pela Atuação de Cargas Diretas e Sobre- cargas Conforme comentado por Filho e Carmona (2013), os esforços mais comuns e que levam à fi ssuração devido à esforços externos aplica- dos são aqueles que produzem tensões de tração, tais como fl exão, cisalha- mento, punção, torção entre outros. Segundo Thomaz (1989), a ocorrência de fi ssuras em um determi- nado elemento estrutural produz uma redistribuição de tensões ao longo do componente fi ssurado e mesmo nos componentes vizinhos, de manei- ra que a solicitação externa geralmente acaba sendo absorvida de forma globalizada pela estrutura ou parte dela. O controle de fi ssuras em projeto é bastante complexo e impli- cações estruturais sérias não devem ser esperadas de fi ssuras excedendo marginalmente os limites de norma se a armadura é sufi ciente e adequa- damente colocada, e o cobrimento é compatível com o ambiente onde a estrutura está situada. As principais confi gurações de fi ssuras sob efeito de cargas são apresentadas na Figura 2, transcrita do Bulletin d` Information (CEB nº 182, 1989). Quanto às sobrecargas, previstas ou não em projeto, as mesmas podem produzir o fi ssuramento de componentes de concreto armado sem que isto signifi que, necessariamente, a ruptura do componente ou instabi- lidade da estrutura. No entanto, é sempre bom considerar a incidência de fi ssuras em uma estrutura de forma a evitar a penetração de agentes. 1.1.4 Fissuras Causadas por Deformabilidade Excessiva de Estru- turas de Concreto Armado Vigas e lajes deformam-se naturalmente sob ação do peso próprio, das demais cargas permanentes e acidentais e mesmo sob efeito da retra- ção e da deformação lenta do concreto. Os componentes estruturais ad- mitem fl echas que podem não comprometer em nada sua própria estética, a estabilidade e a resistência da construção; tais fl echas, entretanto, podem MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 59 ser incompatíveis com a capacidade de deformação de paredes ou outros componentes que integram os edifícios (THOMAZ, 1989). A NBR 6118 (ABNT, 2014) estipula as máximas fl echas permissí- veis para vigas e lajes (alínea c, item 4.2.3.1): As fl echas medidas a partir do plano que contém os apoios, quando atuarem todas as ações, não ultrapassarão 1/300 do vão teórico, exceto no caso de balanços para os quais não ultrapassarão 1/150 do seu comprimento teórico. O deslocamento causado pelas cargas acidentais não será superior a 1/500 do vão teórico e 1/250 do comprimento teórico dos balanços. 60 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 2 - Fissuras devido a carga imposta. Fonte CEB, (1989) – adaptada. Salienta-se a necessidade de maior atenção e cuidado especial ao se verifi car a possibilidade de ser atingido o estado de deformação excessiva, evitando as deformações que possam ser prejudiciais à estrutura ou a ou- tras partes da construção. É comum alguns calculistas não darem a devida atenção a este item da Norma, presenciando-se frequentes casos de fi ssuras em alvena- rias provocadas pelas fl echas dos componentes estruturais. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 61 1.1.5 Fissuras Causadas pela Retração de Produção à Base de Ci- mento O fenômeno da retração está associado a deformações em pastas de cimento, argamassas e concretos, sem que haja qualquer tipo de carre- gamento. De uma forma geral, a principal causa da retração é a perda de água da pasta de cimento (FILHO; CARMONA, 2013). Nesta compreensão o principal mecanismo de retração é a perda de água por evaporação em estado fresco ou endurecido. Thomaz (1989) considera que em função da trabalhabilidade ne- cessária, os concretos e argamassas normalmente são preparados com água em excesso, o que vem acentuar a retração. Na realidade é importante distinguir as três formas mais comuns de retrações que ocorrem em um produto preparado com cimento: • Retração química: a reação química entre o cimento e a água se dá com redução de volume; devido a grandes forças interiores de coesão, a água combinada quimicamente (22 a 32%) sofre uma contração de cerca de 25% de seu volume original; • Retração por secagem: a quantidade excedente de água, empregada na preparação do concreto ou argamassa, permanece livre no interior da massa, evaporando-se posteriormente; tal evaporação gera forças capilares equivalentes a uma compressão isotrópica da massa, produ- zindo a redução do seu volume; • Retração por carbonatação: a cal hidratada liberada nas reações de hidratação do cimento reage com o gás carbônico presente no ar, formando carbonato de cálcio. Esta reação é acompanhada de uma redução de volume. Os três tipos acima descritos, acontecem com o concreto em seu estado endurecido, ou em seu processo de endurecimento em períodos de tempo relativamente longos. Ainda há um quarto tipo de retração que ocorre quando o concreto está em seu estado fresco. Este se chama retra- ção plástica. 62 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Andrade e Silva (2005) afi rmam que a perda de água do concreto ainda não endurecido ocorre devido à exposição de sua superfície às in- tempéries como vento, baixa umidade relativa e aumento da temperatura ambiente que podem levar o concreto à fi ssuração. Desse modo, a retração plástica é consequência da evaporação da água da superfície exposta do concreto. Este tipo de retração está ligado ao fenômeno daexsudação, ou seja, se a evaporação da água da superfície for mais rápida do que a exsudação, podem ocorrer fi ssuras superfi ciais, de pequena profundidade e normalmente espaçadas de 0,30 a 1,0mm. As fi ssuras provenientes de retração térmica se interceptam se- gundo ângulos aproximadamente retos, podendo dar origem a uma rede reticular formada por um grande número de fi ssuras com profundidade elevada que abrem caminho para a percolação da água e consequente- mente deterioração do concreto (SANTOS; BITTENCOURT; GRAÇA, 2011). 1.1.6 Fissuras Causadas por Alterações Químicas dos Materiais de Construção Os materiais de construção são susceptíveis de deterioração pela ação de substâncias químicas, principalmente as soluções ácidas e alguns tipos de álcool. A seguir serão enfocados três tipos de alterações químicas que se manifestam com frequência relativa: • Retração retardada de cales: Segundo Santos, Bittencourt e Graça (2011), no caso de fabricação de componentes ou elementos com ca- les mal hidratadas, se por qualquer motivo ocorrer uma umidifi cação do componente ao longo de sua vida útil, haverá a tendência de que os óxidos livres venham a hidratar-se, apresentando, em consequên- cia, um aumento do volume de aproximadamente 100%. Em função da intensidade dessa expansão poderão surgir fi ssuras que ocorrerão preferencialmente nas proximidades do topo da parede, onde são me- nores os esforços de compressão oriundos do seu peso próprio; MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 63 • Ataque por sulfatos: O aluminato tricálcico, um constituinte normal dos cimentos, pode reagir com sulfatos em solução formando um composto denominado sulfoaluminato tricálcico ou etringita, sen- do que esta reação é acompanhada de grande expansão (METHA; MONTEIRO, 2014). Para que esta reação ocorra é necessária a pre- sença de cimento, de água e de sulfatos solúveis. Os sulfatos poderão provir de diversas fontes, como o solo, águas contaminadas ou mes- mo componentes cerâmicos constituídos por argila com altos teores de sais solúveis; • Corrosão de armaduras: Quando há corrosão das armaduras no in- terior do concreto, os óxidos que se formam são expansivos, geran- do grandes tensões. Isto provoca o rompimento do concreto, com o aparecimento de fi ssuras e lascamento do concreto ao longo da armadura. 1.2 Ataques Químicos A degradação do concreto por ataque químico é, comumente, um resultado de ataque sobre a matriz do cimento mais que sobre os agrega- dos. A permeabilidade do concreto, caracterizada pela existência de poros, e a presença de fl uídos agressivos são fatores determinantes nos efeitos dos ataques químicos. Estes podem ocorrer em duas formas: dissolução, que é a lavagem de componentes solúveis, e expansão, devido à forma- ção/cristalização dos componentes (CASTRO, 1994). Segundo Almeida e Sales (2014), os ataques químicos mais co- muns são: • Efl orescência: São manchas ocasionadas geralmente pela precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) na superfície do concreto, devido à evaporação da água que contém o hidróxido de cálcio; • Ataque por sulfatos: É uma reação que consiste na formação de etrin- gita (trisulfoaluminato de cálcio hidratado) a partir da reação de íons sulfatos com aluminatos de cálcio hidratado de cimento e /ou a alu- mina reativa dos agregados. Este composto é muito expansivo e pro- 64 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS duz desagregação de toda a massa, com perdas de resistência notáveis; • Ataque por ácidos: A penetração dos ácidos causa a decomposição de produtos de hidratação do cimento formando outros elementos que, se forem solúveis, podem ser lixiviados e, se insolúveis, podem ex- pandir no próprio local onde se formam. O resultado deste ataque é a redução da capacidade aglomerante da pasta de cimento provocando a desagregação do concreto; • Ataque por água do mar – Contém os sais, cloretos e nitratos; com cátions (Al, Fe, Mg) formam bases insolúveis e de baixa alcalinidade. Não interferem no aumento da porosidade da pasta, mas reduzem o seu pH, sendo prejudiciais à estabilidade dos silicatos de cálcio hidra- tados e à corrosão das armaduras. 1.2.1 Íons Cloretos De acordo com Figueiredo (2011), nas edifi cações a maior preo- cupação quanto ao ataque químico nas estruturas é através da névoa salina com alto teor de íons cloretos que se infi ltram nas estruturas provocando corrosão das armaduras ou outras anomalias. A ação desta névoa salina é intensifi cada pela proximidade com mares e oceanos. Neste caso as edi- fi cações presentes próximas às zonas litorâneas podem apresentar uma quantidade elevada de íons cloreto em sua estrutura. 1.2.2 Efl orescências A efl orescência pode aparecer nas peças de concreto após dias, semanas ou mesmo meses. São depósitos salinos que se formam na super- fície, resultantes da migração e posterior evaporação de soluções aquosas salinizadas, deixando assim formações salinas na superfície dos materiais (LANNES, 2011). Na maior parte dos casos as efl orescências não causam problemas maiores que o mau aspecto resultante, mas há circunstâncias em que o sal formado pode levar a lesões tais como o descolamento dos revestimentos ou pinturas, a desagregação das paredes e até a queda de elementos construtivos. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 65 Os sais solúveis que dão origem às efl orescências podem ter várias origens, dentre elas as matérias-primas, os materiais de construção, a água existente no subsolo, etc. Na maioria dos casos as efl orescências em ma- teriais de construção são causadas por sais de cálcio, de sódio, de potássio, de magnésio ou de ferro, raramente por outros. E também na maioria dos casos esses sais já fazem parte integrante do material de construção que, ao ser atravessado pela umidade, os dissolve na água (VERÇOZA, 1991). A efl orescência é um processo natural em que a água, tendo en- trado pelos poros capilares, dissolve o hidróxido de cálcio da pasta de cimento. O hidróxido de cálcio dissolvido pode, em seguida, reagir com o dióxido de carbono do ar para formar carbonato de cálcio insolúvel na superfície do concreto. Visto que um fi lme de água normalmente tam- bém está presente na superfície do concreto, na maioria dos casos toda a superfície fi cará coberta por carbonato de cálcio, que são as manchas. O sal também pode se formar quando a água reúne dois ou mais compostos diferentes que reajam entre si. Para que ocorra a efl orescência há sempre uma constante necessidade de umidade, sendo por isso a sua correção implicar na eliminação da umidade. Na percepção de Verçoza (1991), “raramente o sal pode ser depo- sitado pela atmosfera, devido à presença de indústrias químicas ou situa- ções similares nas proximidades, que lancem produtos químicos no ar. Ou pode ser simplesmente poeira trazida pelo ar”. (p.28-9) Já em Lannes (2011), as efl orescências podem possuir manchas de cor castanhas, ou de ferrugem, que é o tipo de mancha mais comum do concreto armado. Ela aparece quando há pouco recobrimento da arma- dura, ou quando o concreto é muito poroso, ou quando o aço entra em contato com substâncias oxidantes, como os ácidos inorgânicos. Podem possuir também manchas brancas, com aspecto de nuvem, pulverulentas, geralmente causadas por sulfatos (de sódio, de potássio, cálcio ou magné- sio), e que não desagregam dos materiais. A maior lesão é o mau aspecto, a depreciação e descolamento de pinturas, mas nem sempre acontece por que às vezes, a umidade com o sal, atravessa também a pintura. Quando o sal é depositado por atmosferas industriais, ou vem do solo junto com a água de capilaridade, nesse caso a deposição será permanente. Podem ocorrer também manchas de cor branca escorrida, que não são solúveis 66 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS em água e são muito aderentes, são manchas de carbonato de cálcio, co- mumente formado pela reação do hidróxido decálcio (nata de cal) com o gás carbônico do ar. Essas manchas não corroem o material, porém dão um péssimo aspecto e podem causar o descolamento dos revestimentos ou pinturas, porque o sal é mais grosso que os sulfatos. Em decorrência da diversidade de compostos que podem originar o fenômeno da efl orescência, Bauer (2011), sintetiza no Quadro 1 a natu- reza química das efl orescências relacionando-as com a sua respectiva fonte de origem e solubilidade em água. Quadro 1 – Natureza química das efl orescências Composição Química Fonte Provável Solubilidade em Água Carbonato de Cálcio Carbonatação da cal lixiviada da argamassa ou concreto e de argamassa de cal não car- bonatada. Pouco solúvel Carbonato de Magnésio Carbonatação da cal lixiviada de argamassa de cal não car- bonatada. Pouco solúvel Carbonato de Potássio Carbonatação dos hidróxidos alcalinos de cimentos com elevado teor de álcalis Muito solúvel Carbonato de Sódio Carbonatação dos hidróxidos alcalinos de cimentos com elevado teor de álcalis Muito solúvel Hidróxido de Cálcio Cal liberada na hidratação do cimento Solúvel Sulfato de Cálcio Desi- dratado Hidratação do sulfato de cál- cio do tijolo Parcialmente so- lúvel Sulfato de Magnésio Tijolo, água de amassamento Solúvel Sulfato de Cálcio Tijolo, água de amassamento Parcialmente so-lúvel Sulfato de Potássio Reação tijolo-cimento, agre-gados, água de amassamento Muito solúvel Sulfato de Sódio Reação tijolo-cimento, agre-gados, água de amassamento Muito solúvel Cloreto de Cálcio Água de amassamento Muito solúvel MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 67 Cloreto de Magnésio Água de amassamento Muito solúvel Nitrato de Potássio Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Nitrato de Sódio Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Nitrato de Amônia Solo adubado ou contami-nado Muito solúvel Cloreto de Alumínio Limpeza com ácido muriático Solúvel Cloreto de Ferro Limpeza com ácido muriático Solúvel Fonte: Bauer (2011). 1.2.3 Corrosão das Armaduras Quando o concreto se combina com o cimento, a água, o agrega- do, e se necessário com aditivos, seus diversos componentes se hidratam formando um conglomerado sólido. O concreto resulta, portanto, em um sólido compacto e denso, porém poroso. A rede de poros permite que o concreto apresente certa permeabilidade aos líquidos e gases. Mesmo que o cobrimento das armaduras seja uma barreira física, esta é permeável, em certa medida, e permite o acesso de elementos agressivos. Helene (2014) considera que a mais generalizada das manifesta- ções patológicas do concreto é a corrosão das armaduras, principalmente em peças de concreto aparente. A corrosão do aço é a sua transformação em Fe (OH)n, onde pode ser o Fe (OH)2 que é o hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II e também pode ser o Fe (OH)3 que é o hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III. Este hidróxido é a ferrugem, material fraco e, pulverulento ou escamado, que não tem aderência ou coesão, e aumenta de volume à medida que se forma até alcançar de oito a dez vezes o volume do aço que lhe deu origem. Para este mesmo autor, o fenômeno da corrosão pode ser enten- dido como a interação destrutiva de um material (no caso o aço do con- creto armado) com o meio ambiente, como resultado de ações deletérias de natureza química e eletroquímica, associadas ou não a ações físicas ou mecânicas de deterioração. Basicamente, são dois os processos principais 68 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para concreto armado: a oxidação e a corrosão propriamente dita. Contudo, Verçoza (1991) afi rma que a corrosão química, em geral, é a menos importante no concreto armado, é a corrosão provocada por reações químicas normais. Todos os ácidos inorgânicos (sulfídrico, clorí- drico, nítrico, fl uorídrico, entre outros) são agentes violentos de corrosão; sendo os mesmos gotejados em aços, os perfuram rapidamente. Havendo a presença de cloretos com a água, formam-se eletrólito com cloro livre que reage com o ferro, formando então a ferrugem. O cloro e cloretos são perigosíssimos para a armadura e também para o concreto, porque a reação é contínua. Estes elementos são muito encontrados em aditivos, já que são aceleradores de pega muito efi cientes e rápidos. O cloro também é encontrado na água do mar, em atmosferas e esgotos industriais, em muitos detergentes, etc. Reações semelhantes às do cloro e cloretos sucedem com o enxofre e sulfato, com amônia e nitrato. Ainda de acordo com Helene (2014), a corrosão química pode ocorrer eventualmente sem a penetração de substâncias corrosivas. O aço, ao ar livre, em presença de oxigênio, pode ou não se transformar em ferrugem. Quando bem polido e nas temperaturas ambientes é difícil a corrosão química, a não ser que haja outras substâncias na atmosfera. De acordo com Sousa (2014), não existe uma fronteira fi xa entre a corrosão química e a eletroquímica, sendo que, a corrosão eletroquímica localiza-se em pontos que atuam como ânodo, embora logo se generalize. Esse tipo de corrosão apresenta-se principalmente, quando existe hetero- geneidade no aço, sejam elas devidas à sua própria natureza, às tensões a que se acha submetido, ao meio em que está, entre outros. A corrosão ele- troquímica é a principal causa de deterioração nas armaduras do concreto armado e protendido. No concreto nas primeiras idades e nas demais idades, a armadura está em meio alcalino ideal e, portanto, o aço está em forma passiva. En- tretanto, por diversas causas, esta passividade pode desaparecer em pontos localizados (corrosão localizada ou sob tensão); ou desaparecer comple- tamente (corrosão generalizada). Para que haja perda da passividade e se inicie a corrosão do aço é preciso que apareçam causas que possibilitem MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 69 a criação de correntes elétricas de sufi ciente diferença de potencial para gerar uma pilha que desencadeie o processo corrosivo. Ainda segundo Sousa (2014), os fatores desencadeadores da cor- rosão localizada que dão origem a ânodos nos quais se produzem a corro- são, podem ser muito variados. Alguns, às vezes, não originam sufi ciente diferença de potencial para produzir uma corrosão e esse é o caso da he- terogeneidade estrutural criada pelo dobramento de armaduras, ninhos de pedra em contato com barras, diferenças de concentração de pasta ao seu redor, etc.; outros pelo contrário, podem produzir diferenças de potencial sufi cientemente alta para pôr em perigo a passividade e entre elas pode-se distinguir os cloretos, sulfatos e sulfetos na massa do concreto, entre ou- tros. Quando há corrosão acentuada, o primeiro efeito é o aparecimen- to de manchas avermelhadas na superfície do concreto. O segundo, mais grave, é consequência da expansão, pressionando o concreto e, com o tempo, o faz romper ocasionando o descolamento da armadura. 1.3 Ataques Físicos Na compreensão de Sousa, Almeida e Araújo (2014), as causas intrínsecas ao processo de ataques físicos à estrutura são as resultantes da ação da variação da temperatura externa, da insolação, do vento e da água, esta última sob a forma de chuva, gelo e umidade, podendo-se ainda incluir as eventuais solicitações mecânicas ou acidentes ocorridos durante a fase de execução de uma estrutura. Para Almeida e Sales (2014) as principais causas físicas que podem produzir danos importantes no concreto são: • Ações dos ciclos de congelamento/descongelamento: a água ao con- gelar-se sofre um aumento no seu volume da ordem de 9%. Se ela penetrar nos poros abertos do concreto e os saturar, existirá o perigo de que o incremento de volume de água congelada crie pressões in- ternas no concreto que podem provocar fi ssuras e escamações. Esse fenômeno difi cilmente ocorre no Brasil; • Ação do fogo: a ação do fogo em estruturas de concreto pode pro- 70 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS vocar diversas transformaçõesque o danifi cam, podendo ocasionar fi ssuração e decréscimo da resistência à compressão. No caso do con- creto armado, a ação do fogo pode ainda comprometer a resistência à tração das armaduras; • Cristalização de sais nos poros: também conhecido por descamamen- to por sal, desagregação por sal ou ataque por hidratação de sal; este ataque puramente físico ocorre a partir da penetração de uma solução de sais hidratáveis na estrutura. Os danos típicos causados por esta ação podem ser constatados em monumentos históricos de pedra ou rocha; • Erosão por abrasão: a erosão por abrasão, em geral, ocorre por for- te contato e atrito de corpos ou partículas rígidas com a superfície do concreto. A abrasão pode ser motivada pela passagem de veícu- los, deslocamento de material solto sobre canalizações, etc. também pode ser motivada por ações de partículas pesadas suspensas na água e circulando com grande velocidade, como ocorre em canalizações e estruturas marinhas, etc. 1.4 Ataques Biológicos ou Biodeterioração As principais anomalias oriundas da biodeterioração são o bolor, o mofo e o limo que representam manifestações patológicas decorrentes da colonização por diversas populações de bactérias, fungos fi lamento- sos e micro vegetais que se alimentam de materiais orgânicos formando manchas sobre a superfície atacada. Verçoza (1991) salienta que o bolor e o mofo são manifestações ocasionadas por um tipo de microvegetais, os fungos. Entretanto, há também outros microorganismos, como as bacté- rias e algas microscópicas que provocam o mesmo efeito que os fungos, contudo a diferenciação deve ser feita por meio de investigações em labo- ratórios biológicos. Já o limo, é uma película esverdeada formada por colônias de al- gas ou microalgas que se depositam sobre a superfície do material. Estes agentes não atacam diretamente o substrato, no entanto, causam um mau aspecto diminuindo a estética da edifi cação. Quando presentes em grandes MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 71 quantidades na estrutura podem causar o desagregamento lento das arga- massas pela pressão de suas raízes. Conforme descrito por Guerra, Cunha e Silva (2012), o apareci- mento destas anomalias é muito comum em edifi cações que apresentam pouca iluminação natural, ausência de ventilação e ou ventilação inefi caz nos cômodos e umidade elevada (pontos sem água corrente) produzindo o ambiente perfeito para o desenvolvimento e proliferação dos mofos. Outro aspecto relacionado à biodeterioração dos materiais e igual- mente relevante, refere-se a ação de excrementos de animais, especialmen- te aves. Urina e fezes destes animais são bastante ácidas e podem promo- ver a degradação generalizada de argamassas e rochas. Além do mais, tais dejetos em demasia, oferecem riscos biológicos para os seres humanos. Bencke (2007) alerta para o perigo biológico que os pombos do- mésticos representam para as edifi cações e, principalmente, para a socie- dade. Segundo sua análise, os pombos transmitem doenças mortais aos homens e podem ser provocadas tanto por fungos existentes em suas fe- zes secas, como por bactérias presentes em seus organismos. Em virtude desta preocupação, foram criados diversos mecanis- mos que difi cultam a presença dessas aves nas estruturas das edifi cações. A Figura a seguir apresenta alguns destes mecanismos de proteção. (a) Redução da área de pouso pelo uso de arames ou fi os de nylon. (b) Hastes pontiagudas tipo “porco espinho” colocadas em locais altos. 72 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS (c) Uso de telas uniformes. Figura 3 – Medidas que inibem a presença de pombos nas fachadas das edifi cações. Fonte: (a) e (b) Bencke (2007) e (c) Beck (2003). Referências ALMEIDA, F. C. R.; SALES, A. Efeitos da ação do meio ambiente sobre as estruturas de concreto. In: Daniel Véras Ribeiro (Org.). Corrosão em estruturas de concreto armado: teoria, controle e métodos de aná- lises. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. p. 51 – 73. ANDRADE, T. W. C. O.; SILVA, A. J. C. Patologia das estruturas. In: Geraldo C. Isaia. (Org.). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. São Paulo: IBRACON, 2005, v.2, p. 953 – 983. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto: Procedimento. Rio de Ja- neiro, 2014. AZEVEDO, M. T. Patologia das estruturas de concreto. In: Geral- do C. Isaia (Org.). Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo: IBRACON, 2011, v.2, p. 1095 – 1128. BAUER, L. A. F. Materiais de Construção 2. Rio de Janeiro: LTC, 2011, 510 – 922 p. BERTOLINI, L. 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ELDRIDGE (1982), discorrendo sobre as principais patologias que incidem nas edificações, define fissura como: “o resultado de solici- tações maiores do que aquelas que o edifício ou parte dele pode suportar. Essas solicitações podem ser externas ou internas ao edifício ou aos seus materiais (...). Pode ser uma ou várias solicitações, resultante de uma ou várias causas”. Essa definição deixa implícito quão difícil é o diagnóstico dessa patologia, pois a fissura pode ser resultante de uma ou inúmeras causas, atuando ou não ao mesmo tempo. MORAES (1982), em sua dissertação de mestrado, define trinca (terminologia utilizada por esse autor) como: “um fenômeno, patológico às construções, caracterizado pela ruptura entre as partes de um mesmo elemento ou entre dois elementos acoplados, causando danos de ordem 78 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS estética ou estrutural a uma edifi cação”. MORAES destaca nessa defi nição a forma como a trinca pode ocorrer: entre elementos ou em um mesmo elemento. O Centre Scientifi que et Technique de la Construction - CSTC apud SA- BBATINI (1984), particulariza a defi nição de fi ssura ao elemento parede: “manifestação patológica do alívio das tensões que se desenvolvem inter- namente na parede. Essas tensões ao sobrepujarem a capacidade resistente dos materiais levam à ruptura localizada - a fi ssura, cuja abertura raramen- te ultrapassa 1 mm”. SABBATINI acrescenta ainda que: “as trincas, que se diferenciam das fi ssuras pela sua maior abertura, ocorrem por desequilíbrios de grande amplitude, como devido a recalques diferenciais exagerados das funda- ções”. O Conseil International du Bâtiment - CIB (CIB..., 1993), numa publi- cação sobre as patologias das edifi cações, ressalta a forma da fi ssura em sua defi nição: “(...) uma descontinuidade linear, produzida pela fratura de um material. Abertura estreita e longa”. Para a compreensão dos assuntos aqui tratados, adotou-se a se- guinte defi nição para fi ssura: manifestação patológica resultante de uma solicitação maior do que a capacidade de resistência da alvenaria, com aberturas lineares até a ordem de 1 mm de largura, que podem interferir nas suas características estéticas, funcionais ou estruturais. As aberturas cuja largura seja inferior a 0,1 mm podem também ser denominadas de microfi ssuras e aquelas superiores a 1 mm denominadas de trincas. Como regra geral, será utilizado o termo fi ssura no decorrer deste capítulo, exceto nos casos de citações diretas em que os autores utilizem outras expressões para designar essa patologia. O surgimento de fi ssuras no revestimento constitui-se apenas na manifestação exterior de um fenômeno que pode ter origem no próprio revestimento ou na base sobre a qual o revestimento é aplicado, no caso em questão a alvenaria de vedação. E, em função da origem, a recuperação a ser adotada será completamente diferente. Por isso, convém distinguir as diferentes possibilidades de origem da fi ssura. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 79 2. Origem das fi ssuras 2.1 No revestimento de argamassa Os revestimentos, assim como as paredes e as aberturas fazem par- te do subsistema vedação vertical. Estes elementos já foram tema de dis- cussão de várias publicações, entre as quais: ALVENARIAS (1988), INS- TITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS - IPT (INSTITUTO..., 1988), SABBATINI et al. (1988a), SABBATINI et al. (1988b), SELMO (1989), LORDSLEEM JR. (1997), SAHADE (2005) e LORDSLEEM JR., FARO (2016). CINCOTTO (1984), ao tratar das patologias das argamassas de revestimento, afi rma que a manifestação de fi ssuras com origem no reves- timento de argamassa ocorre geralmente na forma de mapa. A Figura 1 ilustra a ocorrência de fi ssuras no revestimento de argamassa na forma de mapa. MEDEIROS; SABBATINI (1994), discorrendo sobre a fi ssuração dos revestimentos de argamassa, afi rmam que a manifestação de fi ssuras podem acontecer tanto na fase plástica quanto na fase endurecida. Segun- do esses autores, é a perda de umidade nas primeiras idades que desenca- deia movimentos de retração, os quais acabam gerando tensões internas de tração e, consequentemente, a fi ssuração do revestimento. De acordo com SABBATINI (1984), essa retração também ocorre em função das reações de hidratação e carbonatação dos aglomerantes. 80 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 1 - Manifestação típica de fi ssuras com origem no revestimento de argamassa BAUER (1997), ao analisar as patologias dos revestimentos de ar- gamassas inorgânicas, também considera que a incidência de fi ssuras, sem que tenha ocorrido movimentação ou fi ssuração da base, ocorre principal- mente por retração da argamassa. Segundo SABBATINI (1995), as fi ssuras ocasionadas pela retra- ção da argamassa de revestimento podem ser prejudiciais ou não, conforme ilustra a Figura 2. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 81 Figura 2 - Fissuração da argamassa por retração: a) formação de fi ssuras prejudiciais; b) formação de microfi ssuras não-prejudiciais (SABBATINI, 1995) MEDEIROS; SABBATINI (1994) esclarecem que as fi ssuras con- sideradas prejudiciais ou patológicas, como ilustra a Figura 2(a), são aque- las que “interferem nas propriedades fundamentais dos revestimentos de argamassa - estanqueidade, durabilidade, integridade e aderência à base”. As microfi ssuras não-prejudiciais ilustradas na Figura 2(b) podem ainda se propagar ao longo do tempo por efeito das movimentações tér- micas e higroscópicas do revestimento causadas pelas variações nas con- dições ambientais. O processo que se forma com a associação dessas microfi ssuras existentes no interior da argamassa leva a formação das fi ssuras prejudi- ciais, como aquelas ilustradas na Figura 2(a). Dessa forma, a formação de fi ssuras na argamassa de revestimen- to é análoga aquela que HANAI (1992) descreve para a argamassa armada, na qual a “propagação de fi ssuras a partir de micro1 ou macrofi ssuras pré- 1 HANAI (1992), ao tratar da argamassa armada, defi ne microfi ssuração como sendo: “o fenômeno de propagação de fi ssuras a partir de descontinuidades físicas - bolhas, poros, falhas de aderência entre pasta e agregado - que podem ser vistas como microfi ssuras pré-formadas no interior do material”. 82 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS formadas acaba, num intricado processo de conexão entre minúsculas fra- turas, conduzindo à superfície de fratura global, segundo a qual as partes de uma amostra de argamassa se separam”. Segundo SABBATINI et al. (1988a), os principais fatores que in- terferem na fi ssuração dos revestimentos são: teor e naturezados aglome- rantes, teor e natureza dos agregados, capacidade de absorção de água da base e a técnica de execução. A Tabela 1 de MEDEIROS; SABBATINI (1994) relaciona a importância desses fatores para o surgimento de fi ssuras nos revestimentos de argamassa. Tabela 1 - Fatores que interferem na fi ssuração dos revestimentos nas primeiras idades (MEDEIROS; SABBATINI, 1994) Fatores Considerações Teor e natureza dos aglomerantes É principalmente o teor de fi nos na argamassa que determina três importantes propriedades que infl uenciam na fi ssuração dos revestimentos: a retenção de água, a trabalhabilidade e a reatividade. Teor e natureza dos agregados A granulometria dos agregados deve ser contínua permitindo a ocorrência de um menor volume de vazios. Finos inertes devem ser limitados. Desta forma, pode-se reduzir o consumo de água e, con- seqüentemente, a retração do revestimento. Absorção de água pela base A perda de umidade excessiva durante o endureci- mento agravada pelas condições ambientais é um fator determinante no ganho de resistência inicial. Argamassas com maior capacidade de reter água podem minimizar este efeito. Técnica de execução O grau de compactação exercido na execução e o teor de umidade remanescente durante o desem- penamento são fatores muito importantes no apa- recimento de fi ssuras nas primeiras idades. Ainda em função do teor de aglomerantes, de acordo com SAB- BATINI et al. (1988a), as fi ssuras na argamassa de revestimento podem se manifestar de duas formas diferentes. Nas argamassas ditas fortes, ou seja, com maior teor de cimento e maior limite de resistência, as tensões vão se acumulando e a ruptura MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 83 quando ocorre é na forma de macrofi ssuras. Em contrapartida, há as ar- gamassas ditas fracas, cujas ligações internas são menos resistentes e as tensões podem ser dissipadas na forma de microfi ssuras não-prejudiciais, como aquelas mostradas na Figura 2(b). Para SABBATINI et al. (1988a), a relação entre as capacidades de absorção de água da base e de retenção de água da argamassa podem regular a perda de umidade do revestimento durante seu endurecimento, permitindo o desenvolvimento de resistência de aderência à tração. Em função disso, LOGEAIS (1989) aconselha que as característi- cas dos materiais empregados na produção da argamassa de revestimento sejam compatíveis com as características da base, de forma a evitar o apa- recimento de fi ssuras. Outro parâmetro que infl uencia a fi ssuração do revestimento de argamassa é a técnica de execução pois estabelece o grau de compactação do revestimento e os tempos de sarrafeamento e desempeno. Objetiva-se com a máxima compacidade da argamassa, reduzir ao mínimo os vazios inter-granulares com a fi nalidade de aumentar a resis- tência mecânica do revestimento e, conseqüentemente, a ocorrência de fi ssuras. Segundo SABBATINI (1995), a compressão realizada no desem- peno desloca um fl uxo de pasta para a superfície, a qual irá envolver os grãos superfi ciais e permitir obter uma adequada resistência mecânica na superfície desempenada e uma maior impermeabilidade da camada. SABBATINI et al. (1988a) acrescentam que “estes parâmetros de- terminam o teor de umidade remanescente no revestimento e a capacida- de de retração subseqüente a tais operações”. Como se pôde verifi car pelas considerações anteriores, a fi ssura- ção dos revestimentos de argamassa com origem no próprio revestimento pode estar relacionada tanto com os materiais como com a técnica de execução ou ser resultante da combinação de ambos. A fi ssuração do revestimento pode ser ainda decorrente das defor- mações da alvenaria de vedação, assunto que será discutido adiante e foco maior deste capítulo. 84 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2.2 Na alvenaria de vedação A defi nição adotada neste trabalho, para a alvenaria de vedação, é a de SABBATINI (1984): “componente complexo, utilizado na construção, e conformado em obra, constituído por tijolos ou blocos unidos entre si por juntas de argamassa formando um conjunto rígido e coeso, (...), não sendo dimensionada para resistir a cargas além de seu peso próprio”. Como exemplo, esse autor cita as paredes de alvenaria. Segundo SABBATINI et al. (1988a), as fi ssuras nos revestimentos de argamassa podem ocorrer em função da amplitude de deformação da base, no caso a alvenaria de vedação. A Figura 3 ilustra as fi ssuras decor- rentes de deformações de grande e pequena amplitude da base. Para esses autores, não é função do revestimento absorver as deformações de grande amplitude da base. Figura 3 - Fissuras decorrentes da deformação da base: a) deformação de grande amplitude; b) deformação de pequena amplitude (SABBATI- NI, 1995) LOGEAIS (1989) considera que a fi ssuração do revestimento também pode ser decorrente de solicitações inaceitáveis da alvenaria, sem que nada de anormal tenha ocorrido com ela. No entanto, LOGEAIS concorda que na maioria dos casos a si- tuação mais comum é que a fi ssuração do revestimento ocorra em virtude MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 85 da própria fi ssuração da alvenaria. As causas das fi ssuras na alvenaria de vedação são discutidas no item 3. De acordo com THOMAZ (1989), em função da resistência à tra- ção da argamassa de assentamento e dos componentes de alvenaria, as fi ssuras na alvenaria poderão ser de dois tipos, conforme ilustra a Figura 4. Figura 4 - Tipos de fi ssuras na alvenaria de vedação: a) a resistência à tração dos componentes é superior à da argamassa ou à resistência de aderência argamassa/blocos; b) a resistência à tração dos componentes é igual ou inferior à da argamassa (THOMAZ, 1989) ELDRIDGE (1982) considera que a fi ssuração do revestimento como consequência da fi ssuração da base, ou seja, da alvenaria de vedação, é o caso mais comum. De fato, diversas pesquisas foram realizadas no exterior e no Bra- sil e confi rmaram o maior número de casos de fi ssuração com origem na alvenaria. De um modo geral, comparando-se os resultados das pesquisas estrangeiras com as nacionais, a incidência dos problemas relacionados à fi ssuração das alvenarias é bastante semelhante. Da análise das investigações percebe-se que as causas diferem de pesquisa para pesquisa, não sendo possível afi rmar a existência de uma única causa. Isso se deve, em grande parte, às diferentes condições de ex- posição das regiões das investigações, aos diferentes métodos de avaliação 86 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS e classifi cação das fi ssuras, a diversidade de materiais empregados; enfi m, às características intrínsecas da construção civil de cada país. No entanto, pôde-se concluir que as principais causas das fi ssuras nas alvenarias poderiam ser agrupadas em quatro grupos: movimentação térmica; movimentação higroscópica; movimentos das fundações e defor- mações de estruturas de concreto armado. 3. Causas da fi ssuração das alvenarias de vedação Apresentam-se, a seguir, ainda que de forma sucinta, as principais causas de manifestação das fi ssuras na alvenaria de vedação. Para cada uma delas são destacados os agentes causadores e as formas mais comuns de manifestação. Estas últimas são reunidas em forma de tabelas, nas quais constam a descrição do caso, a ilustração da patologia e os comentários pertinentes. Informações mais detalhadas de cada assunto podem ser ob- tidas diretamente dos trabalhos citados, cujas referências bibliográfi cas completas encontram-se no fi nal deste capítulo. 3.1 Movimentação térmica “Todos os materiais, componentes e elementos de uma constru- ção estão sujeitos a variações de temperatura. Estas variações, diárias ou sazonais, permitem variações dimensionais dos mesmos, proporcionando movimentos de dilatação e contração” (BUILDING..., 1977). Segundo THOMAZ (1989), “a amplitude e a taxa de variação da temperatura de um componente expostoà radiação solar, principal fonte de calor atuante sobre os componentes de uma edifi cação, irá depender da atuação combinada dos seguintes fatores: intensidade da radiação solar, absorbância2 da superfície do componente à radiação solar, emitância da superfície do componente, condutância térmica superfi cial, entre outras propriedades térmicas dos materiais de construção”. 2 Segundo THOMAZ (1989), a absorbância é a energia absorvida por um componente quando exposto à radiação solar que faz com que a sua temperatura super� cial seja superior à do ar ambiente. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 87 As fi ssuras de origem térmica têm origem nas movimentações di- ferenciais entre componentes de um elemento, entre elementos de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo material. Algumas das prin- cipais formas de manifestação de fi ssuras causadas pela movimentação térmica são ilustradas na Tabela 2. Tabela 2 - Formas de manifestação de fi ssuras causadas pela movimen- tação térmica 88 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS A primeira coluna descreve a fi ssura ou fornece alguma descrição do problema; enquanto a segunda coluna ilustra a forma de manifestação daquele. A terceira coluna destaca os comentários pertinentes. Como se pôde verifi car pelos casos apresentados na Tabela 2, as manifestações de fi ssuras na alvenaria de vedação podem ser decorrentes das variações térmicas extrínsecas ou intrínsecas à alvenaria. “As principais movimentações diferenciais ocorrem em função da: junção de materiais com diferentes coefi cientes de dilatação térmica, su- jeitos às mesmas variações de temperatura; exposição de elementos a dife- rentes solicitações térmicas naturais e gradiente de temperatura ao longo de uma mesma parte da edifi cação” (FOUNDATIONS..., 1979). Para SABBATINI (1984), “as fi ssuras de origem térmica, apesar de não comprometerem a segurança, assumem grande importância na construção de edifícios”. SABBATINI justifi ca a importância das fi ssuras de origem térmica ao afi rmar que “as deformações que as causam são ine- vitáveis; as fi ssuras são de difícil reparo, pelo seu caráter cíclico e variável e, normalmente comprometem alguma exigência essencial (por exemplo, uma exigência psicológica - o temor pela segurança ou de habitabilidade - sanidade)”. Caso prático descrito por LORDSLEEM JR. (2015) detalha a aná- lise das fi ssuras nas vedações de uma edifi cação de 33 pavimentos na ci- dade brasileira de Recife, com estrutura em concreto, alvenaria de tijolos cerâmicos e cobertura com manta asfáltica. As manifestações patológicas das fi ssuras nas vedações foram ocasionadas preponderantemente pela movimentação da laje de cobertura, cujas paredes estavam rigidamente vinculadas. Muitas vezes, uma mesma forma de manifestação de fi ssura pode ser decorrente da movimentação térmica, da movimentação higroscópica ou da combinação das duas, o que difi culta a determinação da causa ou causas. São exemplos dessa situação o terceiro, o quarto e o sexto casos da Tabela 2. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 89 3.2 Movimentação higroscópica Segundo POLISSENI (1986), denomina-se teor higroscópico o “teor mínimo de umidade que na prática pode estar presente em um ma- terial poroso”. “As fi ssuras causadas por movimentações higroscópicas apresentam-se bastante semelhantes àquelas devidas às movimentações térmicas. Ambas são conseqüência de deformações provocadas por varia- ções volumétricas (expansão e contração)” (NOTE..., 1980). De fato, os materiais porosos que constituem os componentes e elementos da construção estão sujeitos às mudanças higroscópicas que provocam as variações dimensionais, assim como o efeito da mudança de temperatura. De acordo com BEALL (1987), “o aumento do teor de umidade produz uma expansão do material enquanto que a diminuição provoca uma contração”. Segundo PEREZ (1986), “existe uma classifi cação para os tipos de umidade existentes nas construções, internacionalmente aceita com pequenas variações de um país para outro, onde se procura conciliar a origem do fenômeno (materiais de construção sujeitos a diversas vias de umidade) e a forma como este se manifesta, quais sejam: de obra; de ab- sorção e capilaridade; de infi ltração, de condensação e acidental”. Um dos fenômenos que mais interessam ao estudo da fi ssuração das alvenarias, segundo MEDEIROS (1993) e COSTA (1995), é a retra- ção na secagem provocada por variação do teor de umidade dos blocos e da argamassa, dentre outros motivos, por estar relacionada à estabilidade dimensional dos mesmos. SABBATINI (1984) interpreta o fenômeno da seguinte forma: “a retração inicial, originada após a fabricação úmida do material, no caso de blocos e argamassas, surge com a diminuição do teor de umidade. Até um determinado ponto, a retração que ocorre é irreversível, ou seja, se re-umidecermos o material até aquela umidade de fabricação (ou supe- rior) não iremos observar qualquer movimento com tendência ao retorno à dimensão original. A partir deste determinado ponto, com o contínuo secamento até o teor de umidade nulo (...) ocorre uma contínua retração, que no entanto é reversível (...)”. 90 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS THOMAZ (1989) salienta que “a quantidade de água absorvida por um material de construção depende de dois fatores: a porosidade e a capilaridade. O fator mais importante que rege a variação do teor de umidade dos materiais é a capilaridade. Na secagem de materiais porosos, a capilaridade provoca o aparecimento de forças de sucção, responsáveis pela condução da água até a superfície do componente, onde será evapo- rada”. Analisando a manifestação de fi ssuras nas alvenarias de fachada, verifi ca-se que elas são preponderantemente causadas pelas variações ter- mo-higroscópicas. Isso se deve, principalmente, à exposição à água de chuva e à radiação solar, o que não ocorre com as alvenarias de vedação internas. Um artigo do Stichting Bouwresearch (NOTE..., 1989), sobre a ma- nifestação de fi ssuras nas fachadas de uma edifi cação, exemplifi ca a situa- ção anterior. A constante umidifi cação e secagem dos componentes da alvenaria, sujeitos ainda à variações de temperatura entre 17 e 35oC, foram considerados os responsáveis pela incidência das fi ssuras. Motivado por essa situação, o CSTC (NOTE..., 1989) relacionou alguns parâmetros em função dos quais varia o risco de fi ssuração das alvenarias de fachada: “dimensões; condições de exposição; características mecânicas dos materiais da alvenaria; estabilidade dimensional da alvenaria (coefi ciente de dilatação, retração hidráulica, etc.) e a tinta do acabamen- to”. A Tabela 3 ilustra algumas das principais formas de manifestação de fi ssuras causadas pela movimentação higroscópica. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 91 Tabela 3 - Formas de manifestação de fi ssuras causadas pela movimen- tação higroscópica 92 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Além das fi ssuras nas alvenarias serem decorrentes de variações termo-higroscópicas das próprias alvenarias ou das estruturas às quais es- tão vinculadas, elas também podem ser causadas pelos movimentos das fundações e deformação de elementos estruturais. 3.3 Movimentos das fundações “Como todo material de construção, o solo está sujeito a carrega- mentos, deformações elásticas e plásticas. Em geral, os solos constituem- se de partículas sólidas entre as quais existem poros de diversos tama- nhos preenchidos por ar ou água. Sob a infl uência das cargas, as partículas sólidas se deslocam provocando a deformação do terreno” (PFEFFER- MANN, 1968). Dessa forma, o estudo do solo constitui-se no fator mais impor- tante para a compreensão do comportamento da fundação. THOMAZ (1989) considera dois parâmetros do solo como os mais importantes a analisar, são eles: a capacidade de carga e a deformabilidade. Essesparâmetros, completa THOMAZ, “são função dos seguin- tes fatores: tipo e estado do solo; disposição do lençol freático; intensidade da carga; tipo de fundação (direta ou profunda); cota de apoio da funda- ção; dimensões e formato da placa carregada e interferência de fundações vizinhas”. A Tabela 4 mostra um resumo das principais causas que podem produzir os movimentos das fundações. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 93 Tabela 4 - Resumo dos movimentos das fundações causadores de fi ssu- ras - modifi cada de PFEFFERMANN (1968) Causas Formas de manifestação Consolidação • fi ssuras nos elementos estruturais; Recalque di- ferencial Fundação sobre terrenos dife- rentes • fi ssuras verticais entre elementos de madeira e a alvenaria; Tipos diferentes de fundação • fi ssuras a partir das aber-turas; Fundação sobre aterros • fi ssuras de fl exão (ater-ros). Ação do sol • fi ssuras sobre a fachada que incide o sol; Movimento de água Ação da vegetação • variação sazonal do apa- recimento das fi ssuras (sol); Rebaixamento do lençol freá- tico • fi ssuras a partir das aber- turas (rebaixamento do nível de água); • abertura brusca de fi s- suras (rebaixamento do nível de água. Ausência de juntas • fi ssuras entre construções (juntas); Erros Vibração • falhas nas fachadas (jun-tas); Excesso de água • fi ssuras a partir das aber- turas (vibrações); • abertura das fi ssuras em função de vibrações. A Tabela 5 ilustra algumas das principais formas de manifestação de fi ssuras causadas pelos movimentos das fundações. 94 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Tabela 5 - Formas de manifestação de fi ssuras causadas pelos movimen- tos das fundações MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 95 Segundo SABBATINI (1984), “as fi ssuras nas paredes de alve- naria ocasionadas pelas movimentações das fundações apresentam algu- mas características bastante particulares: formas de manifestações típicas, ocorrência alta de casos e, geralmente, são as que mais comprometem a segurança estrutural”, e acrescenta que “as fi ssuras devidas aos recalques diferenciais são as mais comuns”. Analisando o comportamento do edifício frente a ocorrência de recalques diferenciais, THOMAZ (1989) comenta que “em geral, há gran- de probabilidade das estruturas lineares desempenharem-se de maneira fl exível, predominando nas paredes de fechamento (vedação) tensões de cisalhamento”. De acordo com THOMAZ (1989), “as fi ssuras provocadas por recalques diferenciados ainda são função de outras variáveis: geometria das edifi cações e/ou do componente, tamanho e localização de aberturas, grau de enrijecimento da construção (emprego de cintamentos, vergas e contra-vergas), eventual presença de juntas no edifício, etc.”. 3.4 Deformações de estruturas de concreto armado A discussão adiante será restrita às estruturas de concreto armado por serem as de maior utilização na construção tradicional de edifícios. O desenvolvimento da tecnologia do concreto, aliado aos avanços recen- tes da teoria do dimensionamento têm permitido a produção de estruturas cada vez mais esbeltas. Entretanto, os métodos construtivos das alvena- rias não evoluíram da mesma forma, sendo ainda empregadas, na grande maioria das obras brasileiras, as mesmas técnicas do passado. THOMAZ (1989) explica que “os elementos estruturais (pilar, viga e laje) deformam-se naturalmente sob a ação do peso próprio, das cargas permanentes e acidentais, da retração e da deformação lenta do concreto; entretanto, as fl echas podem não comprometer sua integridade; porém, podem ser incompatíveis com a capacidade de deformação das paredes”. THOMAZ considera ainda que “as alvenarias são os componen- tes da obra mais suscetíveis à ocorrência de fi ssuras pela deformação do suporte”. 96 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS SOMERS; DE KESEL (1981) advertem que essa situação exige que a análise das deformações das estruturas de concreto seja realizada com maior cuidado, ainda mais porque as fi ssuras decorrentes desse pro- blema vêm sendo apontadas como as de maior ocorrência já há algum tempo, conforme os trabalhos de PFEFFERMAN; PATIGNY (1975), FRANCO et al. (1993) e LORDSLEEM JR. (2016). Limites para as fl echas das estruturas de concreto armado foram destacados na norma NBR 15575 (ABNT, 2013), os quais quando excedi- dos provocariam danos às vedações. Entretanto, alguns casos citados por PFEFFERMANN (1968); PFEFFERMANN; PATIGNY (1975); BUL- LETIN... (1981); FRANCO et al. (1994) e CUNHA et al. (1996), registram fi ssuras em paredes sendo produzidas por deformações de l/1000 ou va- lores menores. Algumas das principais formas de manifestação de fi ssuras causa- das pelas deformações das estruturas de concreto armado são ilustradas na Tabela 6. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 97 Tabela 6 - Formas de manifestação de fi ssuras pelas deformações de estruturas de concreto 98 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Conclui-se pela necessidade de novos estudos práticos que objeti- vem compatibilizar as deformações das estruturas à capacidade de defor- mação das alvenarias. O desenvolvimento de novas pesquisas deve enfocar o elemento parede de alvenaria, levando em consideração: os componen- tes utilizados, as dimensões dos componentes e da parede, as juntas de ar- gamassa, a presença de aberturas, o revestimento, o acabamento e a forma de vinculação às estruturas. A divisão das manifestações das fi ssuras segundo as deformações das estruturas de concreto armado, os movimentos das fundações e as movimentações termo-higroscópicas, como foi feita aqui, nada mais é do que a classifi cação da fi ssura em função das causas. Referências ALVENARIAS. Construção São Paulo, p.14-23, 1988. Suplemen- to. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edifi cações habitacionais – Desempenho: requisitos gerais - Parte 1. Rio de Janeiro, 2013. BASSO, A.; LANDI, F.R. Patologia por ação térmica em cobertu- ras de edifícios habitacionais. São Paulo, EPUSP, 1992. (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP. Departamento de Engenharia de Constru- ção Civil, BT /PCC/79) BAUER, R.J.F. Patologia em revestimentos de argamassa inor- gânica. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS AR- GAMASSAS, 2., Salvador, 1997. Anais. Salvador, CETA/ANTAC, 1997. p.321-33. BEALL, C. Masonry design and detailing for architects, engineers and builders. 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Patologia das edifi cações. Porto Alegre, SA- GRA, 1991. 105 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS UTILIZAÇÃO DE TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA EM FACHADAS PARA VERIFICAÇÃO DE DESCOLA- MENTO DE REVESTIMENTO CERÂMICO Yêda Vieira Póvoas Tavares – yeda.povoas@gmail.com Doutorado e Mestrado pela USP Engenharia Civil pela UPE Bruno Carlos de Araújo Alves - brunobcaa@gmail.com Engenharia Civil pela UPE Diego José Araújo Viégas – diegoaraujoviegas@hotmail.com Mestrado pela UPE Engenharia Civil pela UPE Arthur José da Silva - arthur.j.s@hotmail.com Engenharia Civil pela UPE 1. Contextualização Na atualidade, no acelerado e necessitado mercado imobiliário, as edificações foram sendo executadas de forma cada vez mais rápidas, sem controle e às vezes até com pouca fiscalização desde a época de elaboração de projeto, passando pela execução do mesmo até a manutenção da própria estrutura. O que também pode ser percebido, a fim de que possa melhor aproveitar os terrenos cada vez menores nas cidades, são edifícios cada vez mais esbeltos, grandes vãos de lajes, estruturas mais leves e menos rígidas. Somado ao que fora supracitado, pode ser acrescentado a baixa qualidade na execução, o que interfere diretamente no resultado e no que poderá se apresentar nas edificações. Muitas vezes, as manifestações patológicas são mais comuns que se pode imaginar. Com o passar do tempo, somando-se à constante falta de manu- tenção das edificações, as patologias nas edificações surgem e, por muitas 106 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS vezes, se tornam um grande problema, seja na vida do engenheiro, seja na vida de quem convive diariamente com os defeitos. Porém, muitas vezes patologias que se manifestam demoram certo tempo para que visualmente possam ser notadas. As manifestações patoló- gicas, tais como infi ltrações, fi ssuras, trincas, carbonatação, descolamento de revestimento cerâmico, podem após certo tempo serem visíveis. Porém, a manutenção demandará maior custo e tempo para sua reparação. Destacam-se, no Brasil, os estudos de casos de manifestações pa- tológicas de revestimentos de fachadas realizados por Bauer et al. (2010), Bauer et al. (2012), Silva et al. (2014), entre outros. Estes estudos buscam identifi car, entender e sistematizar os fenômenos que provocam as mani- festações patológicas que surgem nas fachadas. No Nordeste, verifi ca-se o aumento do interesse pelos revestimen- tos cerâmicos. Isso ocorre devido às inúmeras vantagens do uso deste tipo de revestimento em relação aos demais revestimentostradicionais (pintu- ras, pedras, tijolos aparentes, argamassas decorativas), dentre as quais se destacam: maior durabilidade, valorização estética e econômica, facilidade de limpeza, estanqueidade da vedação, e conforto térmico e acústico (ME- DEIROS; SABBATINI, 1999; PADILHA JUNIOR et al., 2007). Em estudo realizado na região Nordeste, mais especifi camente em Recife- Pernambuco, a partir de um extensivo levantamento das manifes- tações patológicas realizado em fachadas de edifi cações, a mais frequente foi o descolamento, apresentando um índice de 37%. Em seguida vem o bolor com 30% e o escurecimento de rejunte com 19% (MATIAS; PÓ- VOAS, 2009). De maneira geral, das 500 edifi cações visitadas, percebeu-se que 245 destas possuíam placa cerâmica como revestimento, 105 possuíam placa cerâmica mesclada com outros tipos de acabamento e 150 com ou- tros revestimentos sem ser o cerâmico, que correspondem a 49%, 21% e 30%, respectivamente. Para cada edifi cação estudada foram observadas manifestações patológicas, que foram pontuadas por cada prédio, as quais foram divididas em: descolamento (D); efl orescência (E); bolor (B); man- cha de água (M); escurecimento de rejunte (R); e destacamento de tinta (T). Os quantitativos destas foram: 131 (33,40%) do tipo descolamento; 25 (6,37%) do tipo efl orescência; 118 (30,10%) do tipo bolor; 25 (6,37%) MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 107 do tipo mancha de água; 73 (18,62%) do tipo escurecimento de rejunte; e 20 (5,10%) destacamento de pintura. É importante tentar eliminar ou amenizar as manifestações patoló- gicas, pois elas podem gerar desconforto e risco, tanto para as pessoas que utilizam diretamente o empreendimento quanto para os transeuntes de seu entorno. Além disso, podem reduzir a vida útil da edifi cação e o desperdí- cio de materiais que é um benefício para os resultados econômicos, além de ser bom para o meio ambiente (MARANTE, 2012). Na Figura 1, pode ser analisado o que Masuero (2001 apud SE- GAT, 2005) afi rma que são fenômenos, de origens diversas, que podem originar a ocorrência dos danos supracitados. Pode-se citar como exemplo a ação de vento, chuva, calor, emissões gasosas, vibrações e variações de temperatura e umidade. Fig ura 1 - Solicitações nos revestimentos Fonte: Bonin et al. (1999) apud Segat (2005) 108 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS “As manifestações patológicas em revestimento podem ser enten- didas como situações nas quais, em determinado momento de sua vida útil, o revestimento deixa de apresentar o desempenho esperado, ou seja, não cumpre mais as funções para as quais foi projetado, deixando de atender às necessidades dos usuários” (CAMPANTE, 2001). As manifestações patológicas podem ocorrer a partir de diversos fatores, tais como: • na fase de projeto: a falta destes, a escolha inadequada dos materiais utilizados ou erro dos projetistas; • na fase de execução: a falta de domínio tecnológico da técnica de exe- cução dos assentadores, ou ainda a falta de fi scalização por parte do responsável pela obra durante e após a execução; e • na fase de utilização: a defi ciência ou inexistência de manutenção. As origens das manifestações patológicas podem ser classifi cadas como se segue (PEDRO et al., 2002): • congênitas: originadas na fase de projeto; • construtivas: originadas na fase de execução; • adquiridas: resultante da exposição do revestimento ao meio em que se insere ao logo de sua vida útil; e • acidentais: resultante da ocorrência de algum fenômeno atípico. As manifestações patológicas incidentes nos revestimentos dimi- nuem a vida útil (período de tempo para o qual o elemento foi projetado, atendendo a todos os requisitos de qualidade). Importante destacar que a NBR 15575-1 (ABNT, 2013) trouxe uma nova visão no que tange aos aspectos relacionados ao edifício, pois coloca em norma conceitos de vida útil, durabilidade, desempenho para o edifício e suas partes que, no Bra- sil, eram mais acadêmicos. Antes de 2013 a preocupação com vida útil, desempenho e segurança de edifícios, no Brasil, estava relegada somente MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 109 para as estruturas de concreto (NBR 6118 (ABNT, 2014)). Neste sentido, a NBR 15575-1 (ABNT, 2013) amplia o caráter normativo não somente para um elemento, mas sim para o edifício como um todo, estabelecendo nível de desempenho mínimo ao longo da vida útil dos elementos princi- pais (estrutura, vedações, instalações elétricas, instalações hidrossanitárias, pisos, fachada e cobertura) para todos os edifícios habitacionais. Estabe- lece, portanto, novos rumos para pesquisas que envolvam o estudo do comportamento da degradação das fachadas e estimativa de vida útil. Neste contexto, a vida útil dos edifícios fi ca subordinada à in- fl uência do comportamento das propriedades dos elementos e dos seus componentes, além da interação entre estes ao longo do tempo (HOVDE, 2004; SILVA et al., 2014). Fachadas que apresentam manifestação patoló- gica principalmente em idades precoces devem ser avaliadas no sentido de verifi car quais fenômenos de degradação conduziram à perda de sua fun- cionalidade e, por conseguinte, provocaram um envelhecimento prematuro em função da vida útil prevista (SILVESTRE; BRITO, 2011). Na era do desenvolvimento sustentável a retirada de revestimentos degradados provoca grande geração de resíduos que, se não forem reci- clados, serão depositados em aterros que muitas vezes são clandestinos (MARCOS, 2009). A identifi cação da manifestação patológica após sua manifestação visual restringe as alternativas de correção e de minimização do problema. Algumas manifestações patológicas estão presentes, de forma latente, na etapa de projeto e no próprio processo construtivo (CORTIZO, 2007). Percebe-se que deve haver um cuidado especial no planejamento e na execução do revestimento. É importante que haja um estudo detalhado do comportamento do revestimento junto à estrutura, a necessidade da existência de juntas de movimentação para aliviar as tensões sofridas e a utilização de materiais adequados e de boa qualidade. Porém, isso não é o bastante, também é necessária a adoção de uma cultura de manutenção preventiva. Essa manutenção irá ser útil para que possa ser evitado ou corrigi- do eventuais problemas que possam ocorrer, como por exemplo, as mani- festações patológicas. 110 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Para que as manifestações patológicas sejam observadas e averi- guadas com mais certeza, ensaios são realizados e podem ser distinguidos desde uma simples observação visual, até ensaios destrutivos (que irão comprometer de alguma forma o corpo de prova ou o local onde o ensaio foi realizado) e ensaios não destrutivos (que evita que a peça estudada ou o local seja avariado). Ensaios destrutivos são os mais comuns para a inspeção e ditos como a melhor forma para caracterização das manifestações patológicas, mas, com o avanço da tecnologia, novos métodos vêm sendo desenvolvi- dos e a termografi a infravermelha, que era largamente utilizada em outras áreas, foi introduzida na engenharia civil para a detecção das manifesta- ções patológicas, ocultas ou não, tornando mais fácil o tratamento e até a prevenção das mesmas. 2. Termografi a infravermelha A termografi a infravermelha é a ciência de aquisição e análise de informações térmicas a partir de dispositivos de obtenção de imagens tér- micas sem contato. A fi gura gerada é chamada de termograma ou imagem térmica. A emissão da radiação infravermelha dos objetos é o que torna possível a obtenção das imagens sem contato (termogramas). A avaliação térmica com base na termografi a é a percepção da temperatura superfi cial de um corpo pelo mecanismo de transferência de calor (radiação), uma vez que todo corpo com temperatura acima do Zero Absoluto emite radiação térmica (ITC, 2014). De acordo com Santos (2012), sempre que existir uma diferença de temperaturaem um meio ou entre meios diferentes, ocorre, necessa- riamente, transferência de calor do mais quente para o mais frio (1ª Lei da Termodinâmica: a energia não pode ser criada ou destruída, apenas conver- tida). A transmissão de calor pode ocorrer segundo três fenômenos distin- tos, nomeadamente, condução, radiação e convecção. De acordo com Maldague (2001), existem duas técnicas – passiva e ativa – para o método não destrutivo de análise termográfi ca. A termo- grafi a passiva tem mais o caráter qualitativo, pois apresenta indicativos de anormalidades, enquanto o processo de excitação térmica tende a um cará- MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 111 ter de resultados quantitativos, pela possibilidade de mensurar e controlar os eventos (fonte, tempo, intensidade e distância). A termografi a infravermelha pode detectar a existência de incoe- rências nos padrões de temperatura de elementos da construção, indicando a presença de problemas patológicos não aparentes, mas embrionários. Ela tem sido utilizada nos últimos 30 anos para testar e diagnosti- car edifícios, estruturas e heranças culturais. Vem provando ser uma forma efi caz, conveniente e um método econômico utilizado no campo da con- servação, podendo: detectar características ocultas das estruturas de edi- fícios (formas pré-existentes, alterações estruturais, anomalias estruturais, presença de cavidades); mostrar a morfologia; avaliar AVAC (que signifi ca Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) do sistema desempenho; detectar a degradação (rachaduras); identifi car as fontes de vazamento de ar, para as perdas de calor determinadas; mapear a umidade, isolamento; e avaliar tratamentos de conservação (fortalecimento das operações) (OS- TROWSKI et al., 2003; GAMIDI, 2009; BIANCO; CERADINI, 2010; NUZZO et al., 2010). 2.1 Fatores que infl uenciam na medição com radiação infraverme- lha Existem diversos fatores que infl uenciam nas análises dos resulta- dos e podem gerar conclusões erradas caso não sejam tomadas medidas preventivas antes e durante a realização do ensaio. Na análise dos termo- gramas é elevado o risco de confundir defeitos do objeto com irregulari- dades na temperatura superfi cial devido a fatores externos (BARREIRA, 2004; COMITTI, 2012). Esses fatores são: • condições térmicas do objeto e do meio em que se encontra, antes e durante o ensaio; • presença de fontes externas; • condições necessárias para a medição; e • ângulo de medição. 112 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2.1.1 Condições térmicas do objeto e do meio Segundo Chew (1998); Labat et al. (2011), o calor irradiado pelo sol pode afetar a medição termográfi ca, pois altera o fl uxo normal de calor do interior para o exterior. A distância do equipamento ao objeto pode alterar a leitura da temperatura superfi cial, pois diminui a resolução dos termogra- mas e infl uencia a atenuação atmosférica. Testes verifi caram que a absorção de água capilar e a taxa de eva- poração da área em análise infl uenciam a interpretação de termogramas em laboratório. Amostras que apresentam altas percentagens de absorção de água apresentam reduções consideráveis de temperatura, enquanto que amostras com baixas percentagens oferecem pequenas diferenças de tem- peratura (MOROPOULOU, 2000 apud FREITAS et al., 2014). Ou seja, nessa superfície, na realidade, está havendo evaporação. Percebe-se, assim, que enquanto está chovendo não há diferença na visualização. Porém, pas- sadas algumas horas, quando ocorre a evaporação, consegue-se verifi car a umidade. 2.1.2 Presença de fontes externas Os gradientes térmicos e a turbulência alteram o índice de refração do ar provocando uma redução na qualidade da imagem. Em paralelo, a atmosfera presente entre a fonte emissora e o receptor pode originar pertur- bações na medição. A atenuação atmosférica é, portanto, uma das maiores causas de problemas, gerando um erro sistemático que é função da gama espectral utilizada, da distância de observação e das condições meteorológi- cas. Logo, deve-se manter a distância de até 10 metros entre a fonte emisso- ra e o receptor, corrigindo-se as medições feitas com distâncias superiores (BARREIRA, 2004; COMITTI, 2012). Outros exemplos de fontes exter- nas são: sombra, refl exão, superfícies com diferentes acabamentos, etc. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 113 2.1.3 Condições de medição O mecanismo de transferência de calor de um corpo é função das propriedades físicas e químicas de seus componentes, da sua estrutura de formação (disposição e organização dos seus elementos), de suas dimen- sões, do meio ambiente no qual o corpo está inserido e das interações entre o corpo e o meio (ITC, 2014). São exemplos das condições de medição: emissividade adotada, temperatura do ar, distância entre a câmera e o ob- jeto, ângulo de observação, vento, temperatura refl etida, etc. Em dias com ventos acima de 7m/s não se deve realizar medições com termografi a infravermelha, pois os dados obtidos induzirão ao erro da análise térmica do objeto (ITC, 2014). 2.1.4 Ângulo de medição De acordo com a ABNT NBR 15572 (2013), recomenda-se que o ângulo entre o termovisor e o ponto inspecionado seja o mais perpendi- cular possível, de modo a evitar a redução na emissividade em função de ângulos de observação inadequados (maiores que 60º). Deve-se evitar fi car diretamente na frente do alvo para que não haja refl exão do calor do termografi sta (principalmente em casos de baixa emissividade) para tanto é recomendado posicionar-se a uma angulação de mais ou menos 5º, com relação à horizontal, do objeto a ser analisado termicamente, conforme Figura 2 (ITC, 2014). 114 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figu ra 2 - Ângulos de medição: cuidados Fonte: Viégas (2015) Para identifi car se o ponto quente captado é um refl exo do calor do operador, basta mover-se de um lado a outro; se o ponto quente acom- panhar o movimento, trata-se de um refl exo. Também se pode detectar um refl exo quando o ponto quente não apresentar gradiente térmico, ou seja, variação de temperatura, pois o objeto tende a funcionar como um espelho – toda a radiação incidente é refl etida (ITC, 2014). 2.2 Técnicas de termografi a digital Existem duas técnicas – passiva e ativa – para o método não des- trutivo de imageamento termal (Figura 3) (MALDAGUE, 2001; CORTI- ZO, 2007; SALES, 2008; PEDRA, 2011): MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 115 Figur a 3 - Diferentes métodos de análise por termografi a Fonte: Maldague (2001); Cortizo (2007); Sales (2008); Pedra (2011) • Técnicas Passivas: são realizadas em objetos que contêm energia tér- mica própria ou são estimulados a armazenar energia por uma fonte natural de calor (energia solar), devendo existir uma diferença natural de temperatura entre o objeto sob estudo e o meio onde ele está in- serido. • Técnicas Ativas: aquelas que necessitam da aplicação de uma fonte externa de energia artifi cial para o aquecimento ou resfriamento de objetos com o intuito de causar um fl uxo de calor/gradiente térmico sobre o corpo. 116 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Estas técnicas podem possuir caráter qualitativo e/ou quantitativo. 2.3 Métodos de aplicação da termografi a A termografi a por infravermelho pode ser somente qualitativa ou qualitativo-quantitativa dependendo da aplicação. 2.3.1 Termografi a qualitativa Aplica-se quando o que interessa é o perfi l e não os valores térmi- cos apresentados. Essa característica classifi ca a termografi a infravermelha como uma técnica que fornece laudos instantâneos (ITC, 2014). Essa análise, normalmente é a primeira a ser executada, sempre que se buscam pontos suspeitos na imagem, e assim que encontrados se- rão analisados, sem a necessidade da aplicação do método quantitativo (MALDAGUE, 2001 apud REZENDE, 2014). Deve-se considerar que em uma primeira medição não se pode concluir com tanta exatidão sobre a existência de algum defeito.Através de um histórico, ou por comparação com outro equipamento com ca- racterísticas construtivas e operacionais semelhantes, as conclusões serão mais precisas (MALDAGUE, 2001 apud REZENDE, 2014). Por isso, neste estudo decidiu-se realizar o preenchimento de uma fi cha de inspe- ção (anamnese), a fi m de fazer um levantamento histórico das fachadas estudadas, bem como se utilizou outros ensaios no intuito de comparar com a termografi a infravermelha. Segundo Rezende (2014), a aplicação da termografi a pode detec- tar falhas potenciais ainda em seu estágio inicial, que não são perceptíveis aos sensores, por eles serem pontuais, enquanto a inspeção dá uma visão macro da distribuição das temperaturas. 2.3.2 Termografi a quantitativa Com esse método é possível defi nir o nível de gravidade de uma anomalia. Vale salientar que esse método é sempre o segundo a ser apli- cado, pois, incondicionalmente, a primeira análise sempre tem de ser a MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 117 qualitativa. Caso contrário, é bem provável que o termografi sta (inspetor) não esteja fazendo nada além de análise comparativa (ITC, 2014). Para Tarpani et al. (2009), a integridade de um material está ligada à resistividade térmica dele, portanto, cada ponto que apresentar divergên- cia de temperatura, sendo analisado um mesmo tipo de material, poderá ser um determinado defeito a ser acompanhado. 2.4 Câmera termográfi ca A captação das imagens de calor (termogramas), não visíveis pelo olho humano, é feita através de uma câmera termográfi ca ou termocâmera (PE- DRA, 2011; SALES et al., 2011) (Figura 4). Figura 4 - Câmera termográfi ca ou termocâmera Fonte: Viégas; Póvoas (2015) Uma câmara de termografi a por infravermelhos é um aparelho que detecta energia infravermelha (calor), converte-a em sinal elétrico e produz imagens, efetuando cálculos de temperatura. A radiação térmi- ca está próxima da radiação luminosa visível, e pertence à vulgarmente 118 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS chamada radiação eletromagnética. Propaga-se a 300.000 km/s, ou seja, à habitualmente designada velocidade da luz (PEDRA, 2011; SALES et al., 2011) Apesar de, até o momento, apenas se ter referido radiação, o uti- lizador desta tecnologia está interessado em temperatura. Como a relação entre radiação e temperatura é uma lei física, torna-se possível às câmeras termográfi cas a medição da radiação e sua conversão em temperatura. As câmeras termográfi cas são dotadas de, basicamente, uma lente e sensores ou detectores de radiação, que captam a energia radiante na faixa do infravermelho e direcionam esse sinal para um amplifi cador onde um software o processa e o converte em imagens térmicas (termogramas). Carlo- magno e Cardone (2010) colocam os detectores de infravermelhos como o componente mais importante dos termovisores. De acordo com FLIR (2014), para medir a temperatura com preci- são é necessário compensar os efeitos de um determinado número de dife- rentes fontes de radiação. Isto é feito online e automaticamente pela câmera. Os seguintes parâmetros devem, todavia, ser introduzidos na câmera: • emissividade do objeto; • temperatura aparente refl etida; • temperatura atmosférica; • distância entre o objeto e a câmera; e • umidade relativa. 2.4.1 Emissividade do objeto Todo material com temperatura acima de zero Kelvin (zero abso- luto) emite radiação eletromagnética. Esta emissão depende de uma pro- priedade denominada emissividade. Segundo Silva et al. (2006), a radiação medida pela câmera depen- de tanto da temperatura quanto da emissividade do corpo que está sendo analisado. Portanto, a informação da emissividade da câmera é fundamen- tal para uma estimativa precisa da temperatura do fl uxo radiante medido. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 119 Esses valores podem variar de 0 (refl etor perfeito - espelho) a 1 (emissor perfeito ou corpo negro). Normalmente os valores variam de 0,10 a 0,95, ou seja, para superfícies extremamente polidas a emissividade se apresenta inferior a 0,10 e, para superfícies com presença de sujidades, o valor é su- perior a 0,95. A emissividade está diretamente relacionada com o comprimento de onda, isto é, cada material emite energia em um dado comprimento e absorve uma quantidade diferente em outro. Pequenos comprimentos de onda são mais sensíveis a altas temperaturas (maiores que a ambiente) e grandes comprimentos de onda são mais sensíveis a baixas temperaturas (menores que a ambiente). Os materiais mais comuns utilizados na cons- trução civil, como argamassa, pedra e concreto, possuem altos valores de emissividade (geralmente superiores a 0,8) (AVDELILDIS; MOROPOU- LOU, 2003; SILVA et al.,2006). Guerrero et al. (2005) enfatiza que saber o valor da emissividade dos materiais para o correto ajuste da câmera é fundamental para uma boa análise. Além disso, a hora da realização da medição é um ponto muito importante (pela infl uência dos raios solares) assim como a superfície do material (superfícies planas, perpendiculares ao eixo da câmera, trazem resultados mais precisos que uma superfície irregular de uma amostra) (GUERRERO et al., 2005). 2.4.2 Temperatura aparente refl etida A temperatura refl etida é aquela admitida para todas as superfícies emissoras no meio adjacente ao objeto em estudo, enquanto que tempe- ratura atmosférica é a da atmosfera entre objeto e câmera (SILVA et al., 2006). Este parâmetro é necessário para compensar as radiações refl eti- das pelo objeto e a emitida pela atmosfera. Às vezes é necessário regular outros parâmetros, a fi m de minimizar efeitos prejudiciais durante a análi- se, como por exemplo, baixa emissividade do material ou distância muito grande entre o objeto e a termocâmera (MALDAGUE, 2001; MEOLA et al., 2005). 120 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2.4.3 Temperatura atmosférica A atmosfera que existe entre a câmera termográfi ca e o objeto alvo tende a atenuar a radiação devido à absorção de gases e ao espelhamento de partículas. Em analogia, embora a atmosfera normalmente transmita muito bem a luz visível, nevoeiro, nuvens, chuva e neve podem impedir a visualização de objetos distantes. O mesmo princípio aplica-se à radia- ção infravermelha. Dessa forma, se nenhuma correção para atenuação for aplicada, o erro associado à temperatura medida por termografi a é pro- porcional à distância entre termovisor e objeto. O software da termocâmera é o componente responsável por essa correção. A intensidade da atenua- ção depende fortemente do comprimento de onda da radiação. Câmeras que operam na faixa espectral entre 7,5μm e 13,5μm trabalham bem em qualquer ambiente, pois a atmosfera tende a atuar como um fi ltro passa-al- to3 para comprimento de onda acima de 7,5μm (FLIR, 2014). 2.4.4 Distância A distância entre o objeto e a termocâmera é informada para com- pensar o fato de parte da radiação emitida pelo objeto ser absorvida pela atmosfera e também pelo fato da transmitância atmosférica cair quando a distância aumenta (MALDAGUE, 2001; MEOLA et al., 2005). É im- portante dar atenção à distância da câmera ao objeto, pois se o objeto em questão possuir baixa emissividade em uma distância muito grande, a câmera não conseguirá ler corretamente a irradiação do objeto, chegando a valores incorretos de temperaturas. Durante o processo de varredura (escaneamento), a câmera infra- vermelha percebe a temperatura do objeto e de todos os pontos próximos 3 Filtro passa-alto é um � ltro que permite a passagem das frequências altas com faci- lidade, porém atenua (ou reduz) a amplitude das frequências abaixo de frequência de corte. A quantidade de atenuação para cada frequência varia de � ltro para � ltro. O � l- tro passa-alto possui um princípio de funcionamento oposto ao do � ltro passa-baixa. Ele é muito utilizado para bloquear as frequências baixas não desejadas em um sinal complexo enquanto permite a passagem das frequênciasmais altas. As frequências são consideradas ‘altas’ ou ‘baixas’ quando estão acima ou abaixo da frequência de corte, respectivamente (MUSSOI, 2004). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 121 a ele. Portanto, a leitura da temperatura do objeto será uma média aritmé- tica das temperaturas de todos os pontos presentes na área de infl uência. Dessa maneira, há de se ter um cuidado especial com a distância entre a câmera e o objeto durante o processo de leitura (CORTIZO et al., 2008). Moncó (2002 apud MARIO, 2011) apresenta um gráfi co de fator de correção por distância, conforme mostra a Figura 5. Este gráfi co foi feito para uma atmosfera medida em laboratório. • Onda curta - (SW) • Onda longa - (LW) Figura 5 - Fator de correção atmosférica em uma atmosfera medida em laboratório Fonte: Moncó (2002, apud MARIO, 2011) 2.4.5 Umidade relativa do ar A termocâmera pode compensar o fato de a transmitância atmos- férica depender, em parte, da umidade relativa do ar. Assim, sabendo-se o valor da umidade, é possível inseri-la nas opções de comando do equipa- mento (MALDAGUE, 2001; MEOLA et al., 2005). 122 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 2.5 Termogramas Os termogramas exibem as diferentes temperaturas de um deter- minado local da amostra na forma de gradientes de coloração (escala poli- cromática) ou de tonalidades de cinza (escala monocromática), cuja escala fi ca localizada a direita do termograma que indica as temperaturas (maior e menor) visualizadas, conforme Figura 2 (TARPANI et al., 2009). Figura 6 - Termograma Fonte: Viégas; Póvoas (2015) O termograma representa a distribuição da temperatura superfi - cial do objeto observado. A distribuição da temperatura se dá em tempo real. O termograma deve ser acompanhado por uma medição térmica pre- cisa para poder mostrar as condições reais de um objeto (ITC, 2014). A intensidade da radiação emitida depende de dois fatores: a tem- peratura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiação. Esta última é conhecida por emissividade, intrínseca de cada material. Pode-se vir a considerar que a radiação de calor signifi ca o mesmo que radiação infra- vermelha (BAUER; LEAL, 2013; ITC, 2014). Quanto mais quente está o objeto, maior a radiação para a mesma emissividade. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 123 A nova tecnologia para a detecção de manifestação patológica na construção civil utilizada nos detectores, a imagem visual integrada e o software hoje disponível, permitem a realização de inspeções termográfi cas produtivas e precisas. O software Flir Tools pode facilitar a análise dos termogramas por possibilitar a variação das paletas (colorações) (Figuras 6 e 7), uso de iso- termas (local de temperatura que se deseja enfatizar) (Figura 8), mudança da ferramenta de medição (ponto, caixa, elipse e linha) (Figuras 9 e 10), bem como a inclusão ou exclusão desses. As únicas coisas que esse software não é capaz de modifi car são o foco da imagem (foco óptico), a faixa de temperatura e a composição da imagem. A Figura 7 mostra os termogramas com a modifi cação de paleta da iron (ferro) para arctic (ártico). Percebe-se que a paleta “ártico” mostra os pontos frios com maior clareza. Esses pontos estão identifi cados com a cor azul claro e na paleta “ferro” na cor roxa, em ambas a cor dos pontos quentes apresenta a tonalidade amarela. (a) (b) Figura 7 - Paleta de cores: (a) Iron (ferro); (b) arctic (ártico) Fonte: Viégas (2015) A Figura 8 mostra o uso da isoterma de intervalo a qual mostra através das temperaturas limites escolhidas (máxima = 47,8ºC e mínima = 43,6ºC) aquelas que ultrapassam estes. A cor amarela mostra as temperatu- ras superiores ao limite máximo e a cor azul claro as temperaturas abaixo do limite mínimo. Estes pontos indicam provável presença de manifes- 124 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS tações patológicas. Os mesmos foram destacados com contornos na cor vermelha. F igura 8 - Isoterma de intervalo Fonte: Viégas (2015) A Figura 9 mostra o uso da ferramenta “linha” a qual mostra a distribuição da temperatura na fachada em análise através do termograma. Assim, consegue-se perceber o sentido do fl uxo de calor e concomitante- mente a sua área mais crítica. Fi gura 9 - Uso da ferramenta “linha” Fonte: Viégas (2015) MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 125 A Figura 10 mostra a utilização de dois tipos de ferramenta de me- dição de temperatura no termograma captado, são elas: a ferramenta elip- se e a caixa. Comparando-se os valores máximos dados pelas ferramentas caixa e elipse percebe-se uma variação de temperatura (∆T) de 0,7ºC. Por outro lado, comparando-se as temperaturas mínimas das mesmas teve-se um ∆T igual a 0,8ºC. Fi gura 10 - Uso das ferramentas elipse e caixa Fonte: Viégas (2015) O software Flir Tools possibilita, ainda, a utilização da tecnologia MSX, que funde imagens térmicas e fotos digitais para criar imagens tér- micas mais nítidas. Essa tecnologia é ideal para criar imagens que ilustram claramente as questões emergentes/existentes. Esta ferramenta propor- ciona uma visualização da imagem térmica em 3D e em conjunto com a isoterma facilita detectar o foco da manifestação patológica, bastando para isso colocar como temperatura limite um valor bem próximo do valor limite da escala de temperatura (policromática ou monocromática). Esta tecnologia pode ser utilizada tanto na escala de cinza quanto na escala de cores, conforme a Figura 11. 126 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS (a) (b) Figura 11 - Uso da tecnologia MSX em conjunto com a isoterma: (a) na escala de cinza; (b) na escala de cores Fonte: Viégas (2015) 3 Detecção de descolamento de revestimento cerâmico A análise termográfi ca de um edifício procura detectar a existência de incoerências nos padrões de temperatura dos elementos da construção, quando analisados nas mesmas condições. A ocorrência de diferenças nos padrões de temperatura indicia a existência de problemas (MENDONÇA, 2005). Alvarenga, Pedra e Sales (2012) apresentaram um estudo em facha- das revestidas de cerâmicas de cores diferentes, evidenciando a infl uência da cor na absortância4 do material. Partindo do pressuposto que a estrutura vertical do envelope construtivo seja o principal contribuinte para as con- dições de conforto no interior das edifi cações – e, consequentemente, o material empregado nas fachadas tem forte infl uência sobre isso –, que o sol seja a principal fonte de calor em construções residenciais e que a cor das 4 Absortância ou poder de absorção: é a fração absorvida quando a radiação incide sobre uma superfície real. A maior fonte de radiação eletromagnética (REM) captada pelo planeta Terra é o Sol, responsável por mais de 99% de toda radiação incidente sobre o nosso planeta (DORNELLES, K. A.; CARAM, R. M.; SICHIERI, E. P., 2014). A norma técnica NRB 15220:2005 de� ne-a como o quociente da taxa de radiação solar absorvida por uma superfície pela taxa de radiação solar incidente sobre esta mesma superfície. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 127 superfícies seja um dos fatores que infl uenciam a absortância do material, as pesquisadoras utilizaram a termografi a infravermelha para verifi car a tem- peratura superfi cial da fachada de três edifícios construídos com blocos de concreto de alvenaria estrutural e revestidos com cerâmica nas cores branca, verde escuro, verde claro e vermelho. As temperaturas superfi ciais das cerâ- micas foram medidas sob infl uência da luz solar e comparadas entre si com a fi nalidade de avaliar se a termografi a seria capaz de perceber as variações de temperatura entre as cores em estudo. Os resultados indicaram que as cores mais escuras infl uenciam mais a temperatura superfi cial das fachadas do que as cores claras, sendo fortemente recomendado o uso de acabamen- to cerâmico na cor branca para obtenção de um maior conforto térmico no interior da edifi cação. A termografi a,em tal estudo, mostrou-se efi ciente como técnica para avaliar ou validar resultados relacionados a estudos de temperatura nas fachadas de edifi cações. De acordo com Dorneles (2008) o valor da absortância (αTOT) da cor branco médio é 0,31, enquanto que a absortância (αTOT) do verde escuro é 0,65. Ou seja, verde-escuro absorve muito mais o calor que o branco médio. Amorim; Monteiro (2013) em um estudo intitulado “A infl uência das cores no ganho térmico de superfícies cerâmicas” realizaram um experimento com seis placas cerâmicas de diferentes cores: branco, amarelo, verde, azul, vermelho e preto. A primeira medição foi efetuada com as placas à sombra, sem in- cidência da radiação direta, e, em seguida, as placas foram expostas ao sol, sendo realizadas seis medições em intervalos de cinco minutos, por fi m, os dois registros fi nais foram realizados à sombra com o intuito de identifi car o resfriamento das placas (AMORIM; MONTEIRO, 2013). Na Figura 12, visualiza-se que inicialmente as placas registraram o mesmo valor de temperatura, confi rmando a efi ciência da estratégia de sombrea- mento para o desempenho térmico das superfícies. Em seguida, com ex- posição ao sol, as temperaturas superfi ciais se elevam e se distanciam umas das outras, alcançando o valor máximo às 11:25 horas, com 15 minutos de exposição à radiação solar direta, registrando 39°C na superfície branca e 64°C na superfície preta, amplitude de 25°C. Em seguida, com alteração na nebulosidade, as superfícies resfriam e mantêm um comportamento mais constante, entre 11:30 horas e 11:40 128 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS horas. Observa-se que as superfícies com cores mais claras, branco e ama- relo, apresentam valores de temperatura inferiores ao conjunto de cores intermediárias, verde, vermelho e azul, enquanto a mais escura, cor preta, apresenta valores superiores. Por fi m, à sombra, as placas resfriam rapida- mente, devido a sua baixa massa térmica, por se tratar de placas isoladas, e alta emissividade, indicando que alcançarão brevemente o mesmo valor de temperatura superfi cial. Figura 12 - Temperatura superfi cial das placas cerâmicas em intervalos de cinco minutos Fonte: Amorim; Monteiro (2013) Ainda de acordo com os supracitados autores, realizou-se um en- saio com o uso de uma câmera termográfi ca, o conjunto de placas cerâ- micas e a respectiva imagem termográfi ca (Figura 13), na qual podem ser observadas as temperaturas superfi ciais após uma exposição à radiação solar direta de aproximadamente 10 minutos. As cerâmicas apresentaram comportamento semelhante ao observado nas coletas anteriores, porém com menor amplitude térmica devido ao horário com menor radiação solar. A cerâmica de cor preta registrou temperatura de 44,2°C, enquanto a de cor branca, 36,3°C, variação de 8°C, aproximadamente. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 129 Figura 13 - Sequência de cerâmicas de diferentes cores expostas ao sol e sua respectiva imagem termográfi ca Fonte: Amorim; Monteiro (2013) Viégas (2015), analisando o descolamento de um revestimento cerâmico em fachada verifi cou que a angulação maior que 60º infl uencia no resultado da medição, mas que a distância até 10 metros do objeto em análise não infl uencia muito nos valores das medições captadas pela câme- ra termográfi ca. Verifi cou, também, que períodos de chuva inviabilizam a medição através da termografi a infravermelha, uma vez que o equipamento capta a incidência de raios solares na fachada a ser estudada, e a alta umida- de do ar resfria o componente, difi cultando a detecção, análise e diagnós- tico de defeitos. O autor citou que o melhor período para verifi cação de anoma- lias é durante o resfriamento da fachada, após esta ter alcançado o pico máximo de temperatura (técnica passiva). Nos termogramas realizados no período com incidência de raios solares, as áreas degradadas apresentaram temperatura maior pela difi culdade que existe do fl uxo de calor ser absor- vido durante o aquecimento da superfície. Essa difi culdade existiu, dentre outras coisas, por causa das lâminas de ar entre o revestimento e a fachada que algumas anomalias acarretam, criando barreiras térmicas. Esse efeito pode ser observado na Figura 14. Na Figura 14a pode-se perceber que a variação de temperatura entre o revestimento cerâmico e o revestimento em argamassa é de 5,5°C 130 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS e que onde não há revestimento cerâmico as temperaturas são mais ame- nas, devido, entre outras coisas, à diferença de emissividade. A sombra da platibanda provocou uma diminuição da temperatura na parte superior da fachada (tonalidade roxa). Verifi ca-se ainda, uma coloração de amarelo “mais vibrante” na re- gião com presença de descolamento de revestimento cerâmico. Isto por- que, nas referidas regiões há uma elevação da temperatura com relação ao restante da fachada revestida com cerâmica sem presença de manifestações patológicas, conforme Figura 14b. (a) (b) Figura 14 - Verifi cação de descolamento do revestimento cerâmico atra- vés do termograma Fonte: Viégas (2015) Em outra parte da fachada, sem áreas próximas com placas descola- das, também se percebeu a presença de regiões com tonalidade de amarelo “mais vibrante” caracterizando presença de descolamento de revestimento, o qual foi confi rmado através do ensaio de percussão (Error! Reference source not found.). MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 131 Figura 15 - Elevação da temperatura na região com suspeita de descola- mento, sem área próxima com placas descoladas Fonte: Viégas (2015) N o início da noite os locais com presença de manifestações pato- lógicas do tipo descolamento os quais tinham uma temperatura mais ele- vada (cor amarela) passaram a ter uma temperatura mais baixa (cor roxa). Em paralelo, notou-se que a área abaixo da platibanda e a área sem reves- timento cerâmico tornou-se mais quente que a região degradada, ou seja, o comportamento inverteu-se (Error! Reference source not found.). 132 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 16 - Inversão no comportamento da fachada à noite nas áreas com descolamento (lateral acima da esquadria) Fonte: Viégas (2015) Usando Tmáx da Figura 14b como limite, utilizou-se a ferramenta isoterma a qual mostra a região que tem temperaturas superiores à tempe- ratura limite estipulada. Essa região está destacada na cor marrom ou cor do revestimento da fachada analisada (Figura 17). Fig ura 17 - Uso da ferramenta “isoterma” Fonte: Viégas (2015) MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DOS REVESTIMENTOS 133 Percebe-se perscrutando um pouco mais a imagem térmica (ter- mograma) que o fl uxo de calor segue a primeira lei da termodinâmica, ou seja, parte do ponto de maior para o de menor temperatura. Por isso que a área inicial ou próxima à região degradada é maior comparando-se com a área mais afastada, ou seja, apresenta um gradiente térmico. Silva, Viégas e Póvoas (2015) também verifi caram o descolamento de revestimento cerâmico por meio da análise termográfi ca em uma área com temperatura mais elevada nas imediações dos descolamentos que fo- ram visíveis (Figura 18). Para verifi car se existia descolamento ou não, foi realizado ensaio de percussão para atestar a ocorrência de som cavo, o que caracterizou o descolamento da placa cerâmica. (a) (b) Figur a 18 - Local que visivelmente não apresenta manifestação patológi- ca (a) e região de temperatura mais elevada indicando um descolamento (b) Fonte: Silva; Viégas; Póvoas (2015) De acordo com Viégas (2015), a termografi a mostra-se como uma técnica efi caz na predição de falhas funcionais e acidentes, uma vez que é possível detectar manifestações patológicas em fachada de forma preven- tiva. Além disso, é uma ferramenta de análise não destrutiva e bastante rápida, que proporciona resultados instantâneos (termogramas). Porém, ainda segundo o autor, são necessárias adequações antes de se iniciaros ensaios por meio de análise termográfi ca, como a defi nição de todos os parâmetros do equipamento, tais quais: determinação da emis- sividade; medição da temperatura ambiente; da umidade relativa do ar; da 134 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS distância objeto-equipamento; e da velocidade do vento. Os supracitados são inseridos no equipamento antes que se iniciem as medições. A inser- ção errada destes acarretarão distorções nos resultados. A termografi a apresenta algumas limitações, dentre elas, medir a espessura da manifestação patológica e determinar a que profundidade se encontra o defeito. No entanto, quando o valor de algum desses parâme- tros for necessário, a termografi a infravermelha pode ser complementada por outras tecnologias (VIÉGAS, 2015). A termografi a infravermelha se mostrou viável e atraente para a detecção de manifestações patológicas, principalmente se a inspeção for realizada por pessoa habilitada (termografi sta) a qual poderá analisar com maior precisão os termogramas captados (VIÉGAS, 2015). Referências ALVARENGA, C.; PEDRA, S.A.; SALES, R.B.C. Infl uência da cor no revestimento cerâmico de fachadas em edifi cação de alvenaria estrutural, utilizando termografi a infravermelha. 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Dis- sertação de Mestrado, Universidade de Pernambuco, Recife, PE, 2015. 141 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES PROBLEMAS PATOLÓGICOS E RECUPERAÇÕES DAS IMPERMEABILIZAÇÕES Luiz Fernando Bernhoeft – luizfernando@petrusengenharia.com. br Mestrado pela UPE Engenharia Civil pela UPE 1. Introdução É um princípio básico das construções entender que toda edifica- ção, nada mais é do que o conjunto de vários sistemas e subsistemas que devem ou deveriam trabalhar em perfeita harmonia, quando essa sintonia é alcançada chegamos a um resultado na pratica ainda utópico, mas na teoria, no ponto de vista de tecnologia disponível absolutamente alcan- çável, que é uma obra isenta de manifestações patológicas relevantes, o sucesso desse trabalho resultado de uma ação necessariamente multidisci- plinar com especialidades em diversos ramos da engenharia, dentre elas a tecnologia de impermeabilização que tem como função, segundo a NBR 9575 proteger a construção e seus usuários. No entanto, certamente por diversas razões, provavelmente sendo uma das mais relevantes, por força do mercado (redução de custos), a ciência aplicada a impermeabilização vem sendo historicamente negligenciada, tratada em segundo plano, empi- ricamente, quando, se observa a ótica de uma especialização da engenha- ria. Qualquer breve pesquisa pode concluir que as opções bibliográfi- cas são mínimas, ou seja, os livros em circulação raridade, assim como as disciplinas disponíveis nos cursos de graduação (engenharia, arquitetura, tecnólogos) praticamente inexistem, o assunto impermeabilização é trata- do como um mero apêndice de cadeiras como Tecnologia da Construção, Construção civil dentre outras, na pós graduação a realidade não é muito 142 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS diferente uma vez que tentativas de criação de especialização em imper- meabilização são quase sempre frustradas pela pequena procura. Essa realidade citada é absolutamente paradoxal ao fato de que a engenharia de impermeabilização é uma ciência (aplicada) em constante evolução, e ainda ou fato também relevante, o resultado dessa negligencia tem custado caro as construções, como grande exemplo observamos a área imobiliária (construção de edifícios residenciais) cuja uma das maiores preocupações nos serviços de atendimento ao cliente estão ligadas a essa área da engenharia, ou seja com problemas de infi ltração (LIMA, 2012), que resultam além de perdas fi nanceiras, comprometimento do maior pa- trimônio de uma empresa, que é seu nome no mercado, tem sido resultado de problemas ligados a impermeabilização, que é uma disciplina que não permite margem de falha. Apenas como exemplo meramente ilustrativo do fato citado, a Fi- gura 1, apresenta um levantamento executado por uma construtora imo- biliária de Brasília, no que diz respeito as solicitações a sua assistência téc- nica, mostrando a relevância dos problemas ligados a impermeabilização, ratifi cando a incoerência desses números com o que podemos chamar de desprezo a engenharia de impermeabilização. Figura 19 - Percentual de solicitações em assistência técnica de constru- tora de Brasília (JOFFILY, 2011) MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 143 Levantamento elaborado por Lima (2012) indica que o custo referente a impermeabilização de obras varia entre 0,5 a 2,0% do valor do empreendi- mento, se incluirmos projetos e fi scalização, controle tecnológico (inclusi- ve dos materiais) temos uma estimativa aceita no mercado como máximo de 3,0%, porém o mau desempenho do sistema, pode resultar em retra- balho, demolições, troca de revestimentos que podem chegar a 30% do custo da obra. O gráfi co de Pareto referente a custos com SAC de uma construtora do Rio de Janeiro ratifi ca a questão, mostrando a relevância dos custos ligados a problemas de impermeabilização. Figura 20 - Gráfi co de Pareto do SAC de construtora do Rio de Janeiro (D.F Oliveira, 2013) Quando saímos da área imobiliária ou ainda deixamos o foco de manifestações patológicas de obras novas ainda assim é impossível per- der o foco da importância da impermeabilização, uma vez que a água / umidade é agente degradador das construções em especial das estruturas, seja por condição necessária ao problema propriamente dito como por 144 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS exemplo RAA e Corrosão de armadura,seja por mecanismo de trans- porte dos agentes agressivos que é o caso do ataque externo de sulfato, a NBR 15.575-3 declara textualmente que “A água é o principal agente de degradação de um amplo grupo de materiais da construção”, e por esse motivo estabelece requisitos de estanqueidade que serão analisados posteriormente. 2. O sistema de impermeabilização Refl etir sobre patologias das impermeabilizações requer necessa- riamente a análise do que verdadeiramente o que signifi ca um sistema de impermeabilização, especialmente porque despeito do que se imagina a impermeabilização não é uma camada isolada, um ponto, na verdade tra- ta-se de um sistema abrangente em etapas, sendo conjunto de ações e produtos que tem uma função especifi ca, essa premissa fi ca claramente ex- plicita na NBR 9575 (ABNT, 2010) que esclarece o sistema de impermea- bilização como o conjunto de produtos e serviços destinados a conferir estanqueidade a partes de uma construção, ou seja trata-se de uma disci- plina bastante abrangente que envolve desde um projeto (necessariamente compatibilizado), especifi cação, execução, controle tecnológico, entrega e orientações pós obra (instruções de manutenção). Esta norma defi ne estanqueidade como propriedade de um ele- mento (ou de um conjunto de componentes) em impedir a penetração ou passagem de fl uídos através de si, trata-se de um requisito importante para se evitar prejuízos e perdas, especialmente as indicadas a seguir: I. Prejuízo funcional: Perda da capacidade ou potencial de utilização de uma área ou ambiente Ex. Infi ltração em garagens impedindo uso, poço de elevador interditando a utilização dos mesmos. II. Prejuízo patrimonial: Infi ltrações geram comprometimento estético gera mais do que incômodo ou poluição visual, e resulta em desvalo- rização, ou danos a bens materiais. III. Comprometimento da Vida Útil de Projeto: talvez o mais recorrente MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 145 problema uma vez que umidade atacam não apenas revestimentos, mas também e principalmente a estrutura, como dito água / umidade é um dos principiais agentes catalisadores de degradação do concreto armado, pré-moldado ou ainda de estruturas metálicas. IV. Risco a saúde dos usuários: Umidade, lodo e bolor são riscos iminen- tes especialmente a pessoas que sofrem problemas respiratórios, por exemplo. Apesar de não ser o objeto do presente trabalho, é bastante obvio que o princípio levantado por Sitter (lei de Sitter ou lei dos 5), que inclu- sive converge para a sabedoria popular “melhor prevenir do que remediar” se aplica ao estudo das manifestações patológicas ligadas a impermeabili- zação, o primeiro grande passo para a prevenção é um projeto de imper- meabilização que segundo normas são obrigatórios a todas as edi� cações, a NBR 9575 (ABNT, 2010) no item 6.2.2 indica textualmente que “O projeto deve ser desenvolvido em conjunto e compatibilizado com de- mais projetos da construção”, ou seja , o grande trunfo do projeto é a compatibilização junto as demais disciplinas, por isso o momento de se pensar impermeabilização é na etapa de projetos e não no momento de acabamento da obra, nesse segundo momento é absolutamente tarde para fornecer soluções básicas ao sucesso da camada impermeável, a compati- bilização é necessária junto a todas as disciplinas, mas especializações a seguir, certamente são os mais relevantes no que diz respeito a interferên- cia com os sistemas de impermeabilização: a. Interferência com instalações hidráulicas Dimensionamento de drenos sem a previsão de arremates dos sistemas impermeabilizantes, os diâmetros mínimos de drenos em áreas impermeabilizadas devem ser de 75 mm, drenos inferiores, como o de 40 mm, ilustrado na fi gura 03, impossibilitam um bom arremate neste pon- to crítico, além de comprometer o diâmetro útil pela entrada do sistema impermeabilizante, do ponto de vista de cálculo da vazão hidráulica (se fosse considerada apenas essa disciplina), certamente o diâmetro projeta- do projetada atenderia a necessidade pluviométrica da pequena laje sobre o reservatório e casa de máquina. Diversos outros exemplos poderiam ser 146 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS citados tais como quantidade de ralos para garantir espessura razoável de regularização, arremates e distância entre tubulações emergentes. Figura 21 - Tubulação de drenagem com perda de diâmetro pelo arre- mate impermeabilizante - acervo do autor b. Interferência com instalações Elétricas Proximidade de faces verticais, tubulação x tubulação; ou tubula- ção x paredes, impossibilitando arremates seguros entre essas faces deve existir nesse caso uma distância mínima de 10 cm possibilitando o arrema- te impermeabilizante entre os mesmos (Figura 04). Outros fatores impor- tantes são existência de pontos de luz em paredes próximas ou dentro da cota de impermeabilização. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 147 Figura 22 - Eletro dutos verticais sem espaçamento impossibilitando acabamento adequado do sistema impermeabilizante - acervo do autor c. Interferência com projeto estrutural. Além da importância do grau de deformação, tipo de estrutura que exigira de o sistema de impermeabilização ser mais ou menos fl exível, existem fatores práticos tais como a ausência/insufi ciência de desníveis na estrutura entre áreas internas e externas, locais impermeabilizados e não impermeabilizados, impossibilitando a devida execução das camadas: regularização, impermeabilização, camada separadora e proteção mecâni- ca, sem comprometimento estético e ou funcional (fi gura 05). Outro fato bastante recorrente é a não construção de mureta em concreto armado solidarizada a estrutura existente mureta perimetral de contensão em lajes sujeitas e elevado gradiente térmico, causando fi ssuras por dilatação e pos- teriormente escorrimento de água pelos revestimentos e da mesma forma causando manchas, efl orescências e danos gerais aos revestimentos. 148 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 23 - Necessidade de batente pela não previsão de desnível entre área impermeabilizada e não impermeabilizada - acervo do autor d. Interferência com Arquitetura / paisagismo Não obstante as normas exigirem altura mínima de rodapé imper- meabilizado a cota de 20 centímetros de piso acabado, é o projeto arqui- tetônico que determinara as melhores soluções para a real abrangência do sistema impermeabilizante, caso a caso a utilização do local (se trafego de veículo ou pedestre) da mesma forma possui grande interferência devido a efeitos de aceleração e frenagem, como um exemplo clássico é funda- mental conhecer o tipo de vegetação que seria instalada da mesma forma é informação crucial para escolha do sistema. Ratifi cando, os diversos problemas enfrentados com: o planeja- mento, a contratação e controle da Impermeabilização podem ser consi- deravelmente minimizados com a elaboração do projeto de impermeabi- lização de forma e momento adequados, ou seja, com a inclusão de um especialista na equipe multidisciplinar de projetos. 3. Abrangência e vida útil da impermeabilização A edifi cação e as normas atuais, mais especifi camente NBR 9575 (ABNT, 2010), e NBR 9574 (ABNT, 2008) indicam necessidade de utili- MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 149 zação de sistema impermeabilizante, em uma abrangência maior do que comumente foca da nas obras basicamente são áreas por solicitações de: a) Água por percolação - Áreas que recebem água rotineiramente, em quantidades que resultam escoamento superfi cial a exemplo dos ba- nheiros e lajes descobertas b) Água por condenação - Pequenas gotas que são formadas pelo vapor de água no ar são mais nocivas a estrutura do que se pode imaginar, espacialmente devido a presença de oxigênio que é condição funda- mental para corrosão. c) Umidade proveniente do solo – Água pura e principalmente conta- minada no solo deveria ser condição fundamentalpara previsão de sistemas de impermeabilização em subsolo, incluindo fundações. d) Fluido por pressão unilateral ou bilateral – Locais como reservatórios de água, piscina, estações de tratamento são objeto óbvio de estudo e planejamento de uma boa impermeabilização. Por outro lado, a NBR 15.575-3, classifi ca as possibilidades de exigência quanto a estanqueidade em 03 níveis possíveis: I. Áreas secas - exemplos: quarto, salas corredores - não existe requisito quanto a estanqueidade II. Áreas molhadas - exemplos: Box, calhas, lajes descobertas – deve resistir a teste de estanqueidade de 72 horas com lamina de água de 10 centímetros. III. Áreas molháveis – Banheiro externo ao box, cozinhas – Pode não atender ao requisito de estanqueidade, mas a informação deve constar no manual de uso e operação. Um debate igualmente importante ainda sobre a norma de de- sempenho, é a exigência atual de Vida Útil de Projeto (VUP), segundo a tabela C.6 um sistema de impermeabilização deve possuir VUP, mínima de 20 anos, intermediária de 25 anos e superior de 30 anos quando a imper- meabilização não for acessível sem quebra de revestimentos, que hoje no 150 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Brasil ainda é a grande maioria dos casos. No caso de impermeabilização manutenível sem quebra de revestimentos a VUP é reduzida para 8, 10 e 12 anos respectivamente, ou seja, a norma de desempenho mantem para impermeabilização sua diretriz que favorecer / buscar sistemas manute- níveis, essa fato é absolutamente importante para o estudo das manifes- tações patológicas de impermeabilização, uma vez que , com um sistema exposto (manutenível) além da menor exigência quanto a VUP, é possível prescrever atuações / manutenções preventivas em manuais de uso e ope- ração, dividindo as responsabilidades e os esforços e garantir com isso uma aceitável durabilidade ao sistema, além disso, em caso de sistemas expostos (acessíveis sem quebra de revestimentos) a própria eventual ne- cessidade de intervenção corretiva é muito facilitada. 4. Classifi cação de manifestações patológicas ligadas à impermea- bilização Conforme proposto por Storte (2011) é prudente subdividir as manifestações patológicas ligadas a impermeabilização em dois grupos, são eles: Grupo 1. Manifestações provocadas pela infi ltração d’água, devido à au- sência ou falha da impermeabilização. Grupo 2. Manifestações originárias do processo construtivo, que podem provocar danos à impermeabilização. O foco do presente e trabalho é o estudo grupo 1, cuja a origem dos problemas está na impermeabilização, seja por projeto, concepção, execução ou mau uso, os problemas do grupo 2 são técnicas preventivas, de boa pratica, normativas, de controle de qualidade e tecnológico ligadas a outras disciplinas tais como estrutura, instalações, vedações e revesti- mentos. Sobre o grupo 1 também não será objeto da atual refl exão as ori- gens dos problemas, pois nesse caso o assunto seria tecnologia de imper- MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 151 meabilização e não patologias da impermeabilização, porém é importante ressaltar que a origem do problema pode estar ligada a: a. Projeto Concepção inadequada, uso de materiais inapropriados ao grau e ou tempo de exposição, falta de detalhamento, falta de compatibilização com demais disciplinas, escolha de sistema não compatível com mão de obra disponível local; b. Inadequada preparação da superfície Toda impermeabilização requer adequada regularização e ou pre- paração da superfície, é muito mais comum do que se imagina, falhas na impermeabilização, não obstante a concepção / escolha correta do produ- to e a correta mão de obra de execução, o motivo é a falha na regularização que pode chegar inclusive a comprometer o todo. c. Execução Obviamente a maior responsável pelos problemas, trata-se de fa- lha de procedimentos associadas a ausência de fi scalização. Defi ciências de emendas, sobreposições além de pontos críticos tais como juntas de movi- mentação, ralos e tubos emergentes são os grandes focos dos problemas. d. Materiais Via de regra acontecem em pequena intensidade uma vez que nesse item não está incluída a concepção inadequada, mas apenas even- tuais falhas do material, por exemplo uma manta asfáltica tipo III segundo NBR 9952 deve possuir alongamento superior a 30%, caso um controle tecnológico (ensaio) mostre que o material não alcançou esse valor, clara- mente trata-se de uma falha de fabricação e consequentemente uma falha de material. 152 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS e. Agressão das camadas posteriores (em obra) Após projeto e execução esse item certamente é a origem com maior incidência de problemas, O histórico das manifestações patológi- cas relacionadas a impermeabilização indicam que grande parte são danos posteriores ao correto sistema aplicado, sendo comum por exemplo áreas como piscinas impermeabilizadas e em teste por semanas, após a execução do revestimento apresentam infi ltrações em 1 ou 2 dias, por esse motivo é indicado que a empresa ou profi ssional responsável pela aplicação da impermeabilização seja o mesmo que aplique a proteção mecânica, essa atitude minimiza a possibilidade insucesso, mesmo que danos profundos como novas chumbações ainda são possíveis. f. Uso e manutenção Muitos sistemas de impermeabilização requerem manutenções preventivas ao longo de sua vida útil, porém a omissão de manutenção nem sempre é responsabilidade apenas do usuário (sindico ou adminis- trador) mas em alguns casos do próprio construtor quando não repassa as informações de forma clara e técnica das ações necessárias. Vae a pena registrar as principais informações que se deve constar em manual: • Indicar em croqui as áreas molhadas, registrando a absoluta impossi- bilidade de perfurações e danos; • Indicar em croqui locais apropriados para perfurações inevitáveis tais como fi xação de antenas de TV a cabo – é prudente a construção de bases especifi cas. • Para as impermeabilizações manuteníveis (expostas) incluir de forma clara, técnica se possível com quantitativo a ações necessárias pre- ventivas. • Registrar no manual (croqui ilustrado) onde são as áreas molháveis, e esclarecer que as mesmas não possuem requisito de estanqueidade. • Para impermeabilizações ou componentes não manuteníveis ou MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 153 substituíveis indicar a VUP, com prazos para troca. Exemplo o tem- po que um selante de juntas deve ser substituído. 5. Manifestações patológicas ligadas à impermeabilização 5.1 Lixiviação da estrutura de concreto Parte do produto da reação de hidratação do cimento são cristais de Ca (OH)2 e Mg (OH)2, cal hidratada/hidróxidos de cálcio e de mag- nésio, componentes que são parcialmente solúveis em água (corrente). A falha na impermeabilização gera indesejada e não projetada passagem de água no concreto resultando na dissolução e transporte da cal hidratada que é chamada lixiviação que é ilustrada na fi gura 6. Figura 24 - Lixiviação do concreto, devido a passagem inadequada de água em seu interior - acervo do autor Não se trata de uma simples não conformidade estética, além de danos funcionais (comprometimento do uso de uma garagem por exem- plo), o problema é prioritariamente técnico gerando: 154 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS • Remoção de sólidos gerando redução na resistência mecânica; • Facilidade de gases e líquidos agressivos às armaduras; • Penetração de água e oxigênio (corrosão de armaduras); • Perda da proteção química pela carbonatação (transformação de hi- droxilas em carbonatos) – queda do pH do concreto. Sabe-se que a armadura inerente ao concreto armado ou protendi- do possui duas importantes forma de proteção: • Barreira física, que é uma barreira gerada pela qualidade e espessu- ra do cobrimento, fato que em parte justifi ca a grande importância dada na NBR 6118 as classes de agressividade ambientais e exigên-cias quanto a espessura do cobrimento; • Barreira química, que é o ambiente alcalino do concreto original, que se perde na redução do pH, favorecendo a corrosão. A lixiviação que visualmente é evidenciada pela mancha ou esta- laquitites esbranquiçadas nas estruturas de concreto, quimicamente é ex- pressa na reação da fi gura 07. Figura 25 - esquema da reação de lixiviação. Resumidamente a lixiviação é atestado de que a estrutura de con- creto perdeu sua proteção química, ou seja esta vulnerável a corrosão. Esse fato alerta para a verdade de que para evitar degradação da estrutura não são sufi cientes o controle de lançamento e adensamento do concreto, MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 155 assim como a qualidade e quantidade do cobrimento das armaduras, mas a qualidade da estanqueidade da edifi cação é da mesma forma fundamental. 5.2 Corrosão eletroquímica de armadura de concreto armado ou protendido Essa manifestação patológica será minuciosamente tratada em ou- tro capítulo dessa publicação, porém o registro é importante por escla- recer que uma das condições necessárias para a corrosão eletroquímica das armaduras é o eletrólito, logo a umidade gerada pela falha no sistema de impermeabilização também desta forma (além da lixiviação), catali- sa a degradação da estrutura. A Figura 8 ilustra uma garagem com dois pilares com aproximadamente 2,5 metros de distância um do outro, de mesma idade, mesma geometria, mesma resistência, mesma agressividade ambiente, certamente a mesma qualidade de mão de obra e supervisão se apresentam em níveis de deterioração complemente diferentes, o da esquerda (com infi ltração vinda do teto), se encontra com elevado em elevada degradação quando comparado com o da direita. 156 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 26 - Comparação de degradação entre pilares com grau de umi- dade diferenciadas - acervo do autor Trabalho apresentado no simpósio brasileiro de impermeabili- zação mostra que 90,91% de edifícios residências vistoriados em caráter preventivo apresentem corrosão em teto interno de reservatório ilustrado na fi gura 9, devido à ausência de impermeabilização do teto interno, pro- cedimento que é uma premissa da NBR 9575 quando indica necessidade de impermeabilização por água de condensação, e fato porém que via de regra o problema está associado a outras falhas, especialmente defi ciência de cobrimento das armaduras. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 157 Figura 27 - teto interno de reservatório com corrosão de armadura por ausência de impermeabilização contra água por percolação - acervo do autor 5.3 Reação álcali agregado (RAA) A exemplo da corrosão de armadura, não é objetivo desse capitulo se aprofundar no RAA propriamente dito, porém é fundamental registrar que a água é condição necessária para formação do gel expansivo e das bordas de reação, e ainda que desde 1986 a NBR 9575 prevê a abrangência de impermeabilização em “Umidade proveniente do solo – Água pura e principalmente contaminada no solo deveria ser condição fundamental para previsão de sistemas de impermeabilização em subsolo, incluindo fundações“. 5.4 Ataque externo de sulfato Assim como o gel no RAA, a formação da etringita leva à expan- são e devido à baixa resistência à tração do concreto se instala um quadro fi ssuratório com características inclusive similares a do RAA, não sendo rara a ação conjunta das duas manifestações patológicas. 158 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS A fonte da contaminação por sulfato são diversas, merecendo destaque: O solo, águas contaminadas (industriais e chuvas), águas servi- das e água do mar, ou seja, em todos os casos a água é responsável pelo transporte do agente agressivo (o sulfato), de modo que é correto atribuir a prevenção dessa manifestação patológicas se dá no uso de concretos menos permeáveis, com baixa relação a/c, uso de cimentos de alto-forno, pozolânicos ou resistentes aos sulfatos (RS), mas também a impermeabili- zação das fundações ou elementos estruturais sujeito a contaminação. 5.5 Umidade ascendente em paredes A umidade ascendente por capilaridade se manifesta em paredes, rodapés e piso, a capacidade da altura ase atingir depende de muitas va- riáveis, mas é comum observar cotas de até 1,3 metros. Apesar de esse manifestar em maior frequência em obras de pequeno ou médio porte, especialmente edifi cações unifamiliares, a umidade ascendente pode ser observada em garagens de pavimento térreo e ou subsolo. Além de graves transtornos estéticos e funcional essa umidade proveniente do solo cuja a passagem é permitida pela ausência de correto tratamento das fundações / vigas baldrames, permitindo a ligação entre a área enterrada e a parede sobre o nível dom solo (fi gura 10), essa ma- nifestação patológica compromete o revestimento e ainda a vida útil da estrutura, seja alvenaria estrutural / resistência ou estruturas em apoios aporticados. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 159 Figura 28 - Ilustração de umidade ascendente em paredes (Bernhoeft, 2012) 5.6 Desplacamentos do sistema impermeável O desplacamentos do sistema de impermeabilização pode se dar por diversos motivos, porém certamente os mais recorrentes são: a. Ausência ou defi ciência da camada de regularização, essa falha produz falta de uniformidade na camada berço, assim quando aplicada a impermeabilização não se apresenta totalmente apoiada no substra- to, com a aplicação de cargas (água, sobre cargas acidentais, revesti- mentos) se observa o rompimento e desplacamentos da impermeabi- lização (fi gura 11). 160 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 29 - Desplacamentos da impermeabilização por falha na regulari- zação- acervo do autor b. Ausência ou defi ciência de cura em impermeabilizações de base cimentícia, essa omissão gera retração, que por sua vez resulta em esforços de cisalhamento comprometendo a ancoragem mecânica (es- tacas / agulhas na porosidade) como ilustra a fi gura 12. Figura 30 - Desplacamentos de revestimento devido a ausência de cura em impermeabilizações em base cimentícia - acervo do autor MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 161 c. Falta de preparo cuidado no substrato, Os materiais mais relevan- tes de impermeabilização possuem matriz diferente das argamassas mistas inorgânicas que via de regra são utilizadas como regulariza- ção, esses materiais, possuem base asfáltica, poliuretano dentre outros possuem uma inerente difi culdade de aderência na matriz cimentícia, associado a esse desafi o é comum registrar na ausência de fi scalização e controle agravantes como umidade, poeira e eventualmente outros materiais estranhos as superfícies tais como : graxas , óleos , óxidos e etc. 5.7 Ausência de estanqueidade com origem no lençol freático Levantamento apresentado no simpósio brasileiro de impermeabi- lização em 2015 mostra que 36,36% das edifi cações residenciais na Região Metropolitana do Recife (RMR) possuem problemas ligados a ausência de impermeabilização em estruturas enterradas ou semienterradas especial- mente reservatórios inferiores, poço de elevador e laje de piso (garagens), como ilustra a fi gura 13. Esses números mostram descaso sobre o assunto, uma vez que via de regra a tentativa de solução do problema se dá por instalação de dre- nagem muitas vezes empíricas, quando na verdade, lajes estruturais sub- pressão impermeabilizadas seriam apropriadas uma vez que eliminariam a necessidade de um sistema caro e vulnerável de manutenção envolvendo bombas, canaletas e tubos enterrados, além de eliminar a possibilidade de possíveis problemas estruturais pelo carreamento de materiais com drena- gem ao longo dos anos, e por fi m, um sub solo não estanque apenas dre- nado resulta em um micro clima mais agressivo (mais úmido) com prome- tendo a durabilidade da edifi cação. Nenhuma umidade deve estar presente em estruturas enterradas, pois nessecaso, independentemente do local em que a edifi cação se encontre ela estaria simulando no seu microclima a classe de agressividade ambiental IV, ou seja, como não foi prevista dessa forma, certamente terá sua Vida Útil comprometida. 162 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 31 - Infi ltração em garagem em pavimento semienterrado na RMR 5.8 Desplacamentos de revestimento sobre rodapé impermeabili- zado Se a aderência do sistema impermeabilizante ao substrato é um desafi o, a fi xação do revestimento fi nal a um rodapé impermeabilizado é procedimento da mesma forma complexo que une camadas distintas (base de baixa porosidade) e essas camadas estão expostas a um elevado gra- diente térmico via de regra com incidência direta do sol. Por esse motivo 81,82 % (Simposio Brasileiro de Impermeabilização 2015) dos empreen- dimentos com até 5 anos de entrega na RMR apresentam fi ssuras nesses rodapés como ilustra a fi gura 14. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 163 Figura 32 - Desplacamentos em revestimento de rodapés sobre im- permeabilização - acervo do autor É possível atribuir as principais causas desse desplacamentos a: a. Ausência de tela sobre chapisco, A tela tem a função de fomentar a aderência do emboço e deve ser aplicada sobre a camada de chapisco, nunca diretamente sobre a impermeabilização. b. Defi ciência na altura de tela instalada, Muitas vezes a tela estru- turante do emboço é instalada, mas é interrompida na cota de imper- meabilização, nesse caso ela só atua com uma de suas duas funções, a função de dissipar tensões na área de concentração de esforços (que é o limite da altura do rodapé impermeabilizado) não é utilizado, é recomendado não apenas a instalação da tela, mas sua cota com 10 centímetros acima no nível da impermeabilização. c. Ausência de junta de dessolidarização, essas juntas são providen- cialmente colocadas nos encontros de panos, ou seja, entre o piso e a parede. Com a junta nesse local, a movimentação termoigometrica do piso não gera esforços na face vertical, sendo absorvida pela junta que dessolidarizou o piso da parede, na inexistência desse componente o 164 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS esforço agrava o desplacamentos gerando o momento Fxd, onde F é a força gerada pelo piso na parede, e d é a altura do rodapé. d. Ausência de tratamento na camada superfi cial da impermea- bilização, no caso das mantas asfálticas é fundamental a queima do fi lme superfi cial de polietileno, que ainda no estado pastoso (quente) favorece a aderência do chapisco. Caso o sistema impermeabilizante utilizado tenha sido a base de poliuretano ou acrílico, seria prudente na ocasião da última camada executar aspersão de agregado, tais como grão de quartzo ou areia com umidade controlada. 5.9 Manchas e efl orescências em revestimentos Muitas vezes manchas e efl orescências nos revestimentos (a exem- plo da Figura 15) não são atribuídas a falha de impermeabilização, mas de fato são defi ciência nas regularizações. Normas técnicas indicam a ne- cessidade de caimento de 1% das áreas impermeabilizadas (com exceção de calhas e banheiros que são admitidos 0,5%), e ainda é relevante citar que esses caimentos devem ser executadas na camada de regularização e não proteção mecânica, de modo que a água que naturalmente percolar no piso não fi cara retida no contra piso, essa retenção geraria manchas de umidade, escurecimento da argamassa de rejunte, comprometimento da aderência a médio ou longo prazo e as efl orescências. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 165 Figura 33 - Efl orescências fruto de acumulo de água sob o piso, sobre o sistema impermeável - acervo do autor Outras falhas de abrangência do sistema impermeabilizante, regu- larização, ou defi ciência de detalhamento tais como chapins ou respinga- dores da mesma forma resultam em manchas e efl orescência (fi gura 16). Figura 34 - Manchas e efl orescência gerado por defi ciência de detalha- mento / abrangência de impermeabilização 166 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS 5.10 Não remoção de película protetora de manta asfáltica exposta As proteções mecânicas são necessárias na grande maioria dos casos de impermeabilização com manta asfáltica, existindo basicamente duas exceções: Na aplicação de mantas auto protegidas, e nas aplicações em reservatórios. Nesse segundo caso a boa pratica construtiva e os fa- bricantes indicam a execução de proteção apenas no piso, devido a neces- sidade de manutenção, apoio a escadas, bombas e etc. Porém as paredes devem conter mantas expostas sem proteção, além de torna-las manute- níveis se um revestimento em rodapés de 30 centímetros já se apresentam como desafi adores, paredes de 2 ou 3 metros são panos absolutamente complexos de se revestir, e ainda que se obtenha sucesso, a proteção me- cânica nas paredes geram esforços contínuos que tenderão a destacar a impermeabilização do substrato. Portanto uma vez expostas o fi lme de polietileno remanescente deve ser removido / queimado pois na presença de água estancada o mes- mo é removido em médio prazo gerando elevado risco de obstrução das instalações hidros sanitárias a exemplo da ilustração da fi gura 17. Figura 35 - Película de polietileno não removida gerando risco de obs- trução de instalações – Acervo do autor MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 167 5.11 Ausência de pintura protetora em mantas auto protegidas As mantas asfálticas auto protegidas são bastante uteis e apropria- das a pequenas lajes de trafego leve e eventual, ocorre que levantamen- to realizado na RMR (IBI xxx2014) indica que em 81,82% dos casos as emendas não são devidamente protegidas (fi gura 18), fato grave uma vez que essas são justamente os locais mais vulneráveis. Os fabricantes indi- cam pintura asfáltica alumínio no caso de utilização de autoproteção com película alumínio e aspersão de grãos de ardósia no caso das mantas deno- minadas de ardosiadas. O resultado da omissão é a fadiga precoce, e mau desempenho / durabilidade da emenda. Figura 36 - Manta auto protegida com grãos de ardósia aplicada em co- bertura sem proteção das emendas – Acervo do Autor 6. Soluções para recuperação de impermeabilização 6.1 Análise das possibilidades de intervenções Tomar a decisão de qual possibilidade de solução pode ser dada a uma infi ltração de água, nem sempre é uma tarefa fácil, os principais mo- tivos são: 168 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS a. Devido a ausência de projeto ou registros em geral, via de regra não se conhece o sistema de impermeabilização utilizado originalmente uma vez que o mesmo se encontra quase sempre sob um revestimento fi nal estético e ou sob camada de proteção mecânica. Esse desconhe- cimento resulta em duvidas sobra a VUP do sistema utilizado, sobre a possibilidade / facilidade de emenda do mesmo, podendo resultar muitas vezes em escolha de re impermeabilização geral. b. Os sistemas de impermeabilização, mesmo os classifi cados como ade- ridos (existem sistemas aderidos, semi aderidos e não aderidos) quase sempre possuem difi culdade de aderência em substrato úmidos, logo em caso de infi ltração de água a úmida sob a camada impermeável compromete a aderência resultando num efeito muito recorrente que é o fato da infi ltração na estrutura não se apresentar na projeção do problema. Após penetrar na falha existem em um ponto a umidade pode percolar horizontalmente distancias relevantes até algum ponto mais vulnerável da estrutura tais como : Fissuras, falhas de concreta- gem, chumbação de tubulações , juntas estruturais, juntas de concre- tagem dentre outras. Esse fenômeno difi culta a identifi cação pontual do problema e a exemplo do item anterior resulta muitas vezes em opção pela re impermeabilização. total. Por esse motivo, em caso de reparos pontuais se a área permitir, é fundamental a execução de teste de estanqueidade geral (toda a área da laje, toda a piscina, todo opreservatório) pequenos testes de estanqueidade pontuais tem grande probabilidade de não apresentar a realidade, gerando falsa conclusão de solução. A decisão entre tentativas pontuais de reparos e re impermeabi- lização geral passa por variáveis que devem ser levadas em consideração, tornando cada caso peculiar, tais como: a. Além da funcionalidade, momentânea (estancar as infi ltrações) deve se considerar a durabilidade e garantia requerida, como exemplo po- demos citar injeções em lajes elevadas de super estrutura onde, esse procedimento estanca o local da infi ltração mas a probabilidade de MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 169 aparecimento de umidade em outro ponto do mesmo ambiente deve ser considerada alta. b. Deve-se levar em consideração as condições de uso, a possibilidade de intervenção das áreas, cozinhas industriais ou de restaurantes de shoppings por exemplo que nunca param, muitas vezes a solução mais adequada deve ser meramente mitigadora diante a impossibilidade de intervenção de elevado transtorno; Como já comentado diante os desafi os citados e especialmente a nova “garantia” requerida é comum se adotar um procedimento tradi- cional, de re impermeabilização total que requer remoção total do piso, execução de nova camada impermeável a exemplo da ilustração da fi gura 19. Figura 37 - Demolição total de piso para nova impermeabilização após decisão judicial na RMR - Acervo do autor As caracteristas dessas decisão resultam em aspectos tanto negativos como positivos, os principais deles são listados a seguir: 170 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Pontos negativos • Elevado transtorno aos usuários, especialmente devido a poeira e ruído. Fato agravado em caso de garagens que resultam em interdi- ções mais complexas; • Elevado custo uma vez que toda a camada de piso fi nal, proteção mecânica , impermeabilização e ainda muitas vezes a própria regula- rização, que requer ajustes; Pontos positivos • Possibilidade de renovação total da VUP e das garantias; • Não requer mão de obra ou equipamentos especializados como por exemplo em soluções que envolvem injeção de resinas. Essa relativa facilidade de mão de obra abrange o leque de opções de contratação / concorrência. 6.2 Opções de reparos não tradicionais (demolição geral de piso) Não obstante as difi culdades e desafi os apresentados no item anterior, novas tecnologias e materiais ligados ao ramo de impermeabili- zação tem possibilitado alternativas na recuperação de impermeabilização, as principais delas são: 6.2.1 Cristalização integral do concreto Esse sistema tem se mostrado muito útil em recuperações de mau desempenho em impermeabilização para estruturas que se apresentam em contato direto com umidade, podendo ser a água no estado liquido propri- amente dito ou solo, resumindo trata-se de ambientes enterrados de forma geral (poço de elevador, reservatórios enterrados, cortinas de concreto, fundações, parede diafragma, laje sob pressão) ou estruturas elevadas ou semi enterradas como reservatórios e estações de tratamento. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 171 Nos últimos anos, devido a novas gerações de cristalização, esse sistema tem ampliado muito sua fatia de atuação no mercado. Em princip- io existem duas formas de aplicação da cristalização, a tópica, em forma de pintura projetada ou com trincha e a adição em concreto no estão frescos, como o foco desse trabalho são reparos / recuperação a utilização apro- priada é a tópica. Importante ressaltar que a cristalização é um dos poucos sistemas de impermeabilização que não requer regularização quanto camada pre liminar em argamassa por exemplo, ao contrario disso o produto só tem efi ciência quando aplicado diretamente sobre o concreto estrutural, ela requer sim preparação do substrato, mas não camada de regularização. Constituído de Cimento Portland, areia de quartzo, compostos químicos ativos (misturado a água). Na aplicação os componentes quími- cos ativos reagem com os compostos da pasta de cimento e com a umi- dade presente nos capilares do concreto formando cristais insolúveis que preenchem os poros e fi ssuras de retração. É possível citar como vantagens do sistema: • Torna-se parte integrante do concreto – não cria uma camada barreira / película como os demais sistemas de impermeasbilização; • Pode ser aplicado na face positiva ou negativa do concreto – vanta- gem fundamental em reparos por ser comum em sub solos por exem- plo o acesso apenas a face negativa; • As propriedades de impermeabilização e resistência química se man- têm intactas mesmo se a estrutura for danifi cada, o máximo necessá- rio são reparos pontuais em caso de danos mais profundos; • Efi caz contra pressões hidrostáticas elevadas; • Fácil de aplicar, simples pintura em duas demãos, CUIDADO requer cuidado muito especifi co na preparação do substrato.; • Pode selar fi ssuras próximas a 0,4 mm de abertura; 172 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS • Resistente aos ataques químicos, majora a durabilidade da estrutura; • Pode ser aplicado em concreto úmido ou durante a fase plástica; Por se tornar parte integrante do concreto, para sua qualidade e bom desempenho é fundamental, o adequado tratamento da superfície tratamento de eventual concreto segregado, em caso de recuperações de- stacamento ou corrosão da armadura, seguido de hidrojateamento de alta pressão (> 250 bares) com objetivo de limpeza abertura dos poros, sendo inclusive fundamental posterior escovação, uma vez que o objetivo é a penetração e cristalização dos poros. Deve existir o prévio tratamento de juntas de concretagem e fi s- suras localizadas após o hidrojato, assim como identifi cação e tratamento especial em furos de tirante, remoção do tubo de PVC; escarifi cação da superfície do furo e lixamento das bordas; saturação com água; ponte de aderência, aplicação de argamassa de reparo. Na aplicação tópica da cristalização deve-se saturar o concreto al- gumas horas antes e aguardar a secagem superfi cial para aplicação, aplicar diretamente no substrato do concreto, limpo, com porosidade aberta em pelo menos duas demãos, consumo médio de 1,5 kg/m². Deve-se buscar preferencialmente no sentido de pressão positiva, sendo fundamental a cura através de pulverização de água 3 a 5 vezes ao dia, por 3 dias consec- utivos. 6.2.2 Membranas de impermeabilização para aplicação sobre piso/ sem remoção do mesmo Uma outra possibilidade, agora para super estrutura, em geral lajes e a utilização de membranas que possuem elevada resistência mecânica, química além de ser apropriada a exposição de raios ultra violetas e mov- imentação estrutural / térmica (são sistemas fl exíveis). Essas membranas por resistirem a trafego, inclusive de veículos quando o substrato é sufi - cientemente resistente podem fi car expostas, fato que além do benefi cio da manutenibilidade e do prazo da obra (sem necessidade de piso fi nal) resulta a grande vantagem em recuperações de impermeabilização que é a MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 173 não necessidade de demolição do piso, uma vez que esse novo sistema não vai gerar sobre carga. As principais membranas para alto trafego são: a. Membrana de poliurenato Por ser membrana é moldada in loco são indicadas para imper- meabilização de reservatórios, lajes, piscinas, terraços, sacadas, jardineiras, calhas, canaletas de concreto e áreas molhadas internas. Trata-se de um poliuretano reativo, isento de voláteis orgânicos. Aplicado a frio, forma uma membrana impermeável, resistente e ideal para áreas com cota re- duzida e capacidade aderente a diversos tipos de substratos tais como: argamassas, madeira, plásticos e metais. Sua principal vantagem é a fácil aplicação, quando recebido o tre- inamento adequado, não requer equipamentos caros ou especiais, tem cura rápida, além de apresentar um bom desempenho a exposição de modoque onde for possível pode fi car exposta, como dito alguns fabricantes desen- volveram membranas resistentes a tráfego pesado (veículos), que vem apresentando bom desempenho. O material deve atender aos requisitos da NBR 15487 – Membrana de Poliuretano para Impermeabilização e da NBR 12.170 – Potabilidade de água aplicável em sistemas de impermeabi- lização. b. Membrana de poliuréia São sistemas elastoméricos de dois componentes reativos (isoci- anatos e aminas), de cura extremamente rápida, aplicados normalmente por equipamentos spray em temperaturas por volta de +60° C a +80° C (hot spray), sendo importante destacar que as poliuréias puras resultam maior resistência química e a abrasão. As origens das poliuréias podem ser: Alifáticas nesse caso Resis- tente ao UV não sofrendo variação de sua coloração ao longo do tempo, e as Aromáticas, que são resistentes ao UV em características, físicas e mecânicas porém e sem estabilidade de cor. 174 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS É importante citar ainda as poliuréias Híbridas: poliuretanos/poli- uréia (composta de isocianatos+aminas+poliol), que apresentam menor custo, em alguns casos maior viabilidade, porém, estas menos resistentes (menores propriedades químico/físicas) que as poliuréias puras. Apesar de necessidade de elevado cuidado na aplicação, com uma quantidade de variaves muito elevada para o sucesso da aplicação, algumas características fazem da poliuréia um produto que não pode ser desconsid- erado, são elas: • Cura instantaneamente: 3 a 40 segundos; • Alta resistência química; • Possibilidade de aplicação em condições extremas de umidade relativa e temperatura; • Não é tóxico, não infl amável, isenta de solventes, não libera gases tóxicos; • Excelente alongamento, com formulações variando entre 100% a 600%; • Excelente resistência à abrasão, podendo ser utilizado como revesti- mento sujeito a tráfego de veículos, empilhadeiras, etc.; • Resistência a Tração: 18 Mpa; • Liberação para tráfego em poucos minutos; • Elevada resistência mecânica, inclusive impactos; • Adere sobre concreto, metal e outros materiais; • Resistente ao UV, embora desbote, quando do tipo aromático. • Espessura ilimitada para aplicação. • Aplicável em temperaturas variando entre -15° C a +70° C MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 175 Como principais desvantagens da membrana de poliuréria e possível de- stacar: • Elevado custo quando comparado com outros sistemas; • Necessidade de mão de obra amplamente qualifi cada e equipamentos específi cos de altos valores; • Necessidade de elevada e cara mobilização em caso de necessidade de pequenos reparos, infelizmente comuns a obras de impermeabili- zação. A grande restrição a se fazer recuperação de impermeabilização com membranas de alto trafego, é qualidade do substrato existente, nos casos de pisos de maior resistência tais como concreto polido (superiores a 25 MPa), granilite / granitina dentre outros. Caso esse revestimento es- teja coeso, bem aderido, com resistência a tração direta entre 2 a 4 MPa (a depender do uso e tipo de trafego) é possível recuperar essa superfície, tratar fi ssuras e juntas , gerar a rugosidade necessária, e após aplicação de primer epóxi fornecido pelo mesmo fabricante do sistema escolhido, aplicar a impermeabilização, que possui a grande vantagem, como já infor- mado, de não gerar sobre carga por isentar piso fi nal. 6.2.3 Mantas PVC Para re-impermeabilizações outro sistema importante é a manta PVC, a exemplo das membranas citadas anterioremente é possível refazer um sistema sem a demolição total das camadas existentes sejam imperme- abilizações como também as proteções. Como vantagem é possível citar a não necessidade de elevada qualidade do substrato uma vez que trata-se de um sistema semi aderido, porém ao contrario das membranas citadas, para se apresentar exposta, sem proteção mecânica, sem sobre carga essa solução só é possível para locais de trafego eventuais, sendo recomenda- da construção de calçadas / passeios para a área concentrada de trafego, como por exemplo na coberta. 176 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Com larga utilização em túneis e subsolos, o PVC (poli cloreto de vinila) é a combinação química de carbono, hidrogênio e cloro. Suas matérias primas vêm do petróleo (43%) e do sal comum (57%), essas geomembranas de baixa condutividade hidráulica e pequenas espessuras resistem a estágios de aquecimento e resfriamento sem fadiga ou alteração, altas resistências e deformações, no caso de recuperação de impermeabi- lização é uma excelente alternativa para coberta por exemplo (fi gura 20), que isenta a necessidade de proteção mecânica e possui trafego eventu- al.É importante ressaltar a facilidade de emenda, boa trabalhabilidade, ex- celente resistência a punção. Figura 38 - Manta PVC em re imprmeabilização de coberta - Pires pires giovanetti, 2012 6.2.4 Sistemas de injeção na estrutura A tecnologia de injeção em concreto se desenvolveu de forma muito bem vinda para soluções de reparos em impermeabilização, essas injeções além gerar estanqueidade impedem a penetração de agentes agressivos e umi- dade protegendo assim o concreto armado, garantindo sua durabilidade. Premissa básica para se falar em injeção em estrutura de concreto é dividir as funções da injeção que podem ser: MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 177 a. Injeção para gerar estanqueidade Nesses casos a necessidade não é estrutural, como por exemplo remonolitização da estrutura, mas apenas vedar a fi ssura que é caminho aberto para penetração de umidade e ou agentes agressivos, nesses casos via de regra a injeção apropriada é gel de poliuretano, obtendo-se um sela- mento fl exível e defi nitivo. Porém é importante ressaltar que alguns casos existe um fl uxo d’água continuo, e assim a gel de poliuretano não apres- netara bom desempenho quanto a sua aderência, nesse caso especifi co é fundamental injeção prévia de espuma de poliuretano hidroativado, por- teriormente a espuma, através dos mesmos bicos, é feita a injeção do gel. b. Injeção para Recomposição Estrutural Nesse caso o objetivo não é impermeabilização mas garantir a restauração da capacidade de suporte das estruturas em algumas vezes apenas sua remonolitização, como consequência pode gerar o estanca- mento das infi ltrações. Para essa função os produtos utilizados são os microcimentos (cimento aditivado ultra-fi no) ou resinas de base epóxica, porem me caso de fi ssuras úmidas (umidade acima de 6%) é indicado somente a injeção de microcimento, uma vez que as epóxicas aplicadas elevadas umidade tem seu desempenho comprometido É relevante registrar que utilizados no Brasil, existem basicamente dois tipos de bicos injetores, os de perfuração e os de adesão e podem ser metálicos ou plásticos. Os plásticos são recomendados para com pressões limitadas a 30 bar, já os metálicos apresentam bom desempenho em ate 200 bar. Os bicos de adesão são teoricamente mais simples, são fi xados diretamente na fi ssura, são possíveis quando as dimensões e comporta- mento dessas fi ssuras são conhecidas, ou seja é de conhecimento do ex- ecutor sua direção e profundidade, esses são fi xados com adesivo de epóxi , espaçados entre si com distâncias equivalentes à espessura da peça estrutural, obviamente a limpeza, remoção de poeira, óleo ou qualquer elemento estranho é fundamental, além de requerer selamento superfi cial da fi ssura. Outra restrição para utilização de bicos de adesão é a existência de umidade ou fl uxo de água (fi gura 21). 178 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS Figura 39 – Esquema ilustrativo referente a bicos de adesão, mc bauche- mie, 2016 Já os bicos de injeção de perfuração (fi gura 22) são fi xados em fu- ros mecânicos / abertos com brocas, utilizando diâmetro compatível com s bicos e instalados em ângulos de 45º em relação à superfície Odistancia entre as perfurações é recomendada a metade da espessura da peça estru- tural, a ideia é que o bico atinga a fi ssura não na superfície, mas no meio da peça (meio da fi ssura), além de também preencher a porosidade adjacente do concreto. A limpeza é da mesma forma criteriosa, e no caso dos bicos de perfurações sua aplicação em locais úmidos ou com fl uxo de água são absolutamente recomendáveis. Figura 40 - Figura 21 – Esquema ilustrativo referente a bicos de perfura- ção, MC bauchemie, 2016 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 179 6.2.5 Umidade ascendente Nenhuma manifestação patológica ligada a impermeabilização tra- duz tanto o conceito de maior facilidade no tratamento preventivo diante o corretivo que a umidade ascendente por capilaridade, impermeabilizar a base das paredes e ou vigas baldrames é um procedimento absolutamente simples, porém correções ligadas a essa omissão pode resultar em inter- venções bastante complexas. Uma opção comum de tentativa é retirada de toda a argamassa úmida ou condenada ate uma altura segura de pelo menos 30 cm acima da cota afetada, limpeza da superfície e aplicação de argamassa polimérica direto sobre as vedações (3,00 kg / m²), após o procedimento deve-se repostas as camadas de chapisco e emboço ambos adicionados com hidro- fugos. Porém é importante frisar que essa alternativa deve ser considerada como tentativa, pois atua no efeito e não na causa. Uma solução defi nitiva é o total isolamento dos baldrames, abrin- do / cortando a base das paredes (trechos de 1 metros a 1 metro) para instalação de uma camada ou fi lme impermeável que quebra a sequencia capilar, ma barreira física pode ser executada com uma placa PVC, manta asfáltica, ou prima de concreto com aditivo cristalizante. Conclusões No caso dos sistemas impermeabilizantes a lei de SITTER mais uma vez se mostra como uma verdade importante e que deve ser levada em con- sideração, ou seja é menos oneroso, menos traumático, menos complexo, gera menos transtorno, prevenir, ou seja, projetar e controlar, porém a negligencia da tecnologia de impermeabilização, muitas vezes não tratada como uma especialidade da engenharia tem gerado prejuízos e transtor- nos. As opções de reparos possuem um leque bastante abrangente, porém as tecnologias atuais fornecem opções interessantes devendo ser levado em consideração basicamente os critérios : a. Funcionalidade ; b. Peculiaridade do local – difi culdades, interferências, possibilidade de 180 PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES DE EDIFÍCIOS interdição; c. Mão de obra disponível no mercado local; d. Disponibilidade fi nanceira; e. Possibilidade de cronograma disponível; f. Vida útil requerida para o reparo / conserto. Referências ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS. NBR 9575: Projeto de Impermeabilização. Rio de Janeiro, 2010. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS. NBR 9574: Execução de Impermeabilização. Rio de Janeiro, 2008. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS. NBR 15575 : Norma de desempenho. Rio de Janeiro, 2013. BERNHOEFT, L.F.; MELHADO, S.B. A importância da pre- sença de especialista em impermeabilização na equipe multi disci- plinar de projetos para durabilidade das edifi cações. CIMPAR 2010. Cordoba - Argentina. 2002. CUNHA, E.H. Impermeabilização. PUC, Goiais, 2010. JOFFILY, I.A.L. Impermeabilização introdução. UNICEUB, Brasília, 2011. LIMA, J.L. A. Processo integrado de projeto, aquisição e ex- ecução de sistemas de impermeabilização. 2012. 128f. Dissertação (Mestrado Profi ssional) – FTSC, Salvador, 2012. SABADINI, J.C.; MELHADO, S.B. Considerações gerais so- bre sistemas de impermeabilização em piso de pavimento tipo. 1998 Dissertação de Mestrado – USP, São Paulo, 1998. STORTE, Marcos. Manifestações Patológicas na Impermeabi- lização de Estruturas de Concreto em Saneamento. Instituto Brasile- iro de Desenvolvimento da Arquitetura, São Paulo, 18 nov. 2011. MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DAS IMPERMEABILIZAÇÕES 181 Disponível em: <http://www.forumdaconstrucao.com.br/ conteudo. php?a=20&Cod=703>. Acesso em: 20 fev. 2017.