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Reabilitação Identificação e tratamento de patologias em edifícios série REABILITAÇÃO carlos da cruz jâcome joão guerra martins 1ª edição / 2005 Apresentação Este texto resulta, genericamente, o repositório da Monografia do Eng.º Carlos da Cruz Jâcome. Pretende, contudo, o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer à especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ainda mais ao que se julga pertinente e alargar- se ao que se pensa omitido. Embora o texto tenha sido revisto, esta versão não é considerada definitiva, sendo de supor a existência de erros e imprecisões. Conta-se não só com uma crítica atenta, como com todos os contributos técnicos que possam ser endereçados. Ambos se aceitam e agradecem. João Guerra Martins Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios I ÍNDÍCE GERAL Apresentação ÍNDÍCE GERAL .........................................................................................................................I ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................................... VII ÍNDICE DE QUADROS........................................................................................................ XII INTRODUÇÃO..........................................................................................................................1 CAP I – GENERALIDADES.....................................................................................................4 I.1 – Porque se repetem os insucessos....................................................................................4 I.2 – Consequências técnicas da não qualidade – patologias .................................................5 I.3 – Causas das patologias.....................................................................................................6 CAPÍTULO II – CORROSÃO DE ARMADURAS EM BETÃO ARMADO..........................7 II.1 – Introdução .....................................................................................................................7 II.2 – Origem e formas de manifestação ................................................................................8 II.3 – O papel do recobrimento no betão..............................................................................12 II.3.1 – Protecção física ....................................................................................................12 II.3.2 – Protecção química................................................................................................12 II.4 – Causas da corrosão......................................................................................................13 II.4.1 – Carbonatação do betão.........................................................................................13 II.4.2 - Características do meio ambiente .........................................................................13 II.4.3 – Agentes agressivos presentes na atmosfera .........................................................13 II.4.4 – Agentes agressivos incorporados ao betão ..........................................................14 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios II II.4.5 – Qualidade do betão de recobrimento ...................................................................15 II.5 – Medidas preventivas ...................................................................................................15 II.5.1 – Na etapa de projecto.............................................................................................15 II.5.2 – Na etapa de recepção dos materiais .....................................................................15 II.5.3 – Na etapa de execução...........................................................................................16 II.6 – Medidas correctivas ....................................................................................................17 CAP III - ALVENARIAS ........................................................................................................19 III.1 – Introdução..................................................................................................................19 III.2 – Execução de alvenaria em zona corrente...................................................................19 III.3 – Execução de paredes duplas ......................................................................................20 III.4 - Isolamento térmico em paredes duplas ......................................................................21 III.4.1 -Isolamento térmico pelo interior ..........................................................................21 III.4.2 - Isolamento térmico pelo exterior.........................................................................22 III.4.3 - Isolamento térmico na caixa de ar.......................................................................23 III.4.3.1 - Materiais rígidos...........................................................................................23 III.4.3.2 - Materiais flexíveis ........................................................................................24 III.4.3.3 - Materiais projectados ...................................................................................24 III.4.3.4 - Materiais a granel .........................................................................................25 III.4.3.5 - Materiais injectados......................................................................................25 III.5 – Correcção das pontes térmicas ..............................................................................26 III.6 – Patologias das alvenarias ...........................................................................................27 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios III III.6.1 – Origem e formas de manifestação ......................................................................27 III.6.2 - Fissuras provocadas por deformabilidade das estruturas de betão armado.........30 III.6.3-Fissuras provocadas por recalques diferenciados das fundações ..........................34 III.6.4 - Medidas correctivas ............................................................................................37 CAPÍTULO IV – ARGAMASSA DE REVESTIMENTO ......................................................38 IV.1 – Introdução..................................................................................................................38 IV.2 - Origem e formas de manifestação..............................................................................39 IV.2.1 - Causas decorrentes da qualidade dos materiais utilizados..................................39 IV.2.1.1 - Agregados ....................................................................................................39 IV.2.1.2 - Ligantes........................................................................................................39 IV.2.1.3 - Adições ........................................................................................................40 IV.2.1.4 - Adjuvantes ...................................................................................................40 IV.2.2 - Causas decorrentes do traço da argamassa .....................................................40 IV.2.3 - Causas decorrentes do modo de aplicação do revestimento ...............................41 IV.2.4 - Medidas preventivas ...........................................................................................45 IV.2.4 - Medidas Correctivas ...........................................................................................46CAPÌTULO V – FISSURAÇÃO EM EDIFICAÇÕES............................................................47 V.1 - Introdução........................................................................................................................47 V.2 - Fissuração provocada por variação de temperatura dos materiais ou elementos de construção.............................................................................................................................47 V.3 – Fissuras Provocadas por Variações do Teor de Humidade dos Materiais de Construção............................................................................................................................52 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios IV V.4 – Fissuras provocadas pela actuação da sobrecarga ......................................................54 CAP VI - HUMIDADES..........................................................................................................58 VI.1 - Introdução ..................................................................................................................58 VI.2 - Formas de manifestação da humidade .......................................................................58 VI.2.1 - Humidade de construção.....................................................................................58 VI.2.1.1 - Origem e formas de manifestação................................................................58 VI.2.1.2 - Medidas preventivas ....................................................................................59 VI.2.1.3 – Medidas correctivas.....................................................................................60 VI.2.2 – Humidade do solo...............................................................................................62 VI.2.2.2 - Medidas preventivas ....................................................................................65 VI.2.2.3 – Medidas correctivas.....................................................................................66 VI.2.3 - Humidade devida a fenómenos de higroscopicidade..........................................69 VI.2.3.1 - Origem e formas de manifestação................................................................69 VI.2.3.2 - Medidas preventivas ....................................................................................70 VI.2.3.3 – Medidas correctivas.....................................................................................71 VI.2.4 - Humidade de condensação..................................................................................72 VI.2.4.1 - Origem e formas de manifestação................................................................72 VI.4.2.2 - Medidas preventivas ....................................................................................74 VI.2.4.3 – Medidas correctivas.....................................................................................76 VI.2.5 – Humidade de precipitação ..................................................................................77 VI.2.5.1 - Origem e formas de manifestação................................................................77 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios V VI.2.5.3 - Medidas preventivas ....................................................................................80 VI.2.5.3 – Medidas correctivas.....................................................................................80 VI.2.6 – Humidade devida a causas fortuitas ...................................................................81 VI.2.6.1 - Origem e formas de manifestação................................................................81 VI.2.6.2 – Medidas preventivas....................................................................................82 VI.2.6.3 – Medidas correctivas.....................................................................................83 CAP VII - EFLORESCÊNCIAS ..............................................................................................84 VII.1 - Introdução.................................................................................................................84 VII.2 - Factores que contribuem para a formação de eflorescências....................................86 VII.3 - Tipos e características das eflorescências.................................................................87 VII.3.1 - Tipo 1.................................................................................................................87 VII.3.1.1 - Soluções de reparação.................................................................................88 VII.3.2 - Tipo.2.................................................................................................................88 VII.3.2.1 - Soluções de reparação.................................................................................90 VII.3.3 - Tipo 3.................................................................................................................90 VII.3.3.1 - Soluções de reparação.................................................................................90 VII.4 - Medidas preventivas .................................................................................................91 VII.5 - Medidas correctivas ..................................................................................................92 CAPÍTULO VIII - PINTURAS................................................................................................93 VIII.1 – Origem e Formas de manifestação .........................................................................93 VIII.1.1 – Defeitos na película de pintura ........................................................................94 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios VI VIII.1.2 - Problemas com a natureza da tinta. ..................................................................94 VIII.1.3 - Problema com a natureza do substrato .............................................................96 VIII.1.4 - Aplicação em condições inadequadas ..............................................................96 VIII.2 – Medidas preventivas ...............................................................................................97 VIII.2.1 - Preparo inadequado do substrato ou ausência de preparação...........................97 VIII.2.2 - Aplicação em substrato instável .......................................................................97 VIII.2.3 - Aplicação em base húmida...............................................................................98 VIII.5 – Medidas correctivas ................................................................................................99 CAP IX – PRINCÍPIOS DE DIAGNÓSTICO.......................................................................100 CONCLUSÃO........................................................................................................................102 BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................104 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios VII ÍNDICE DE FIGURAS Fig. 1 - Célula de corrosão em betão armado [10] ...................................................................10 Fig. 2 - Fissuração do betão devido às forças de expansão dos produtos da corrosão [10] .....11 Fig. 3 - Deterioração progressiva devida à corrosão das armaduras [10].................................11 Fig. 4 - Recobrimento precário – pilar apresenta “ninhos” e armadura principal sem recobrimento.............................................................................................................................12Fig. 5 - Fraca qualidade do betão e respectiva vibração (ninhos e materiais estranhos incorporados) ............................................................................................................................16 Fig. 6 – Aspectos de juntas de argamassa irregulares ou mal preenchidas [14].......................19 Fig. 7 - Cunhal mal executado e esquema para correcta execução [14]...................................20 Fig. 8 – Aspecto do tubo de drenagem da caixas de ar (solução correcta, esquerda, e incorrecta, direita) [14]. ............................................................................................................21 Fig. 8 – Exemplos de colocação incorrecta de isolamento térmico na caixa de ar ..................23 Fig. 9 – Exemplos de correcção de pontes térmicas [14]. ........................................................26 Fig. 10 - Fissuração típica de alvenaria devida a excessiva sobrecarga [10] ...........................28 Fig.11 - Padieira para porta maior que a necessária, resultando futuramente na fissuração ao longo da padieira inicial ...........................................................................................................29 Fig. 12 - Fissuração de alvenaria no contorno de vão de janela devido à concentração de tensões [10]...............................................................................................................................29 Fig. 13 - Solução para o caso da fig. 12 [10]............................................................................29 Fig. 14 - Fissuração de paredes de alvenaria devida a apoio transversal de uma viga [10] .....30 Fig, 15 - Fissuração de paredes de alvenaria devido a carga excêntrica [10]...........................30 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios VIII Fig.16 - Fissuração característica de divisórias de alvenaria devida a deformação excessiva do pavimento inferior [10].............................................................................................................32 Fig. 17 - Fissuração característica devida a deformação do pavimento superior [10] .............32 Fig.18 - Fissuração característica devido a deformação semelhante dos pavimentos superior e inferior [10] ..............................................................................................................................32 Fig.19 - Fissuração característica em vãos de alvenaria devida a deformação excessiva do pavimento inferior [10].............................................................................................................33 Fig.20-Fissuras na alvenaria e destacamentos no encontro com a estrutura em decorrência da deflexão das vigas em consola [10]..........................................................................................33 Fig.21- Fissura provocada pela deformação da viga lintel de sustentação da parede ..............33 Fig. 22 - Fissuras provocadas por assentamentos diferenciados de fundação assente sobre secção mista [10] ......................................................................................................................35 Fig. 23 - Fissuras devidas a assentamentos diferenciais em edificação assente sobre aterro mal compactado...............................................................................................................................35 Fig. 24 - Fissura provocada pelo abatimento da base -aterro mal compactado........................35 Fig. 25 - Fundações contínuas, fissuras de flexão sobre as aberturas [10]...............................36 Fig, 26 - Assentamento diferencial entre pilares provocando o aparecimento de fissuras inclinadas nas paredes [10].......................................................................................................37 Fig.28 – Deslocamento do revestimento por eventual argamassa bastante rica em cimento...41 Fig. 29 – Destacamento por má qualidade das argamassas [4] ................................................42 Fig. 30 - Empolamento resultante de dilatações térmicas por ausência de juntas [12] ............48 Fig.31 - Fissura em parede causada pela movimentação térmica de laje de cobertura [10] ....49 Fig.32 - Fissuração entre a estrutura e a alvenaria, por questões térmicas, devido à má concepção e pormenorização da cobertura [4] .........................................................................50 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios IX Fig, 33 - Fissuração de paredes inseridas em estrutura reticulada de betão armado, devido a variações térmicas da estrutura [10] .........................................................................................50 Fig. 34 - Fissuração de paredes divisórias devida ao movimento da laje de cobertura em terraço por efeito da variação de temperatura [10]...................................................................50 Fig. 35- Juntas móveis de apoio das lajes de cobertura na sua estrutura de suporte. Pormenores construtivos [10]...................................................................................................51 Fig. 36 – Fissuração entre a alvenaria e estrutura, provocado pela contracção da alvenaria devido à variação da humidade dos materiais ..........................................................................52 Fig, 37-Fissuraçâo de paredes de alvenaria devido a variação de humidade [10]....................54 Fig. 38 - Fissuração típica de viga isostática sub-armada, solicitada à flexão [10]..................55 Fig. 39 - Fissura de esforço de corte em viga alta de betão armado, com provável entrada de água de chuva para o interior da edificação [1]........................................................................56 Fig, 40-Fissuração típica em viga de betão armado devido a esforços de torção [10].............56 Fig. 41 - Fissuras típicas em pilares de betão armado [10] ......................................................57 Fig.42 - Descolamento da pintura do pavimento em armazém – pintura executada antes da secagem total do betão (higróscopicidade do betão). ...............................................................61 Fig.43 - Efeito da humidade da floreira sobre a pintura -tanto a película como a argamassa acham-se pulverulentas e em desagregação. ............................................................................62 Fig.44 – Camadas de impermeabilização [10] .........................................................................63 Fig. 45 - Mecanismo de formação de eflorescências e criptoflorescências [5]. .......................64 Fig. 46 - Humidade ascendente de águas freáticas em paredes interiores [4] ..........................64 Fig. 47 - Humidade ascendente de águas superficiais numa parede exterior. A “linha” é aqui perfeitamente visível [4]...........................................................................................................64 Fig. 48 - Sistema de drenagem com seixo rolado ou brita [10]................................................66 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios X Fig. 49 – Princípio de funcionamento dos drenos atmosféricos (ou de Knapen) e dreno em material plástico utilizado actualmente (dreno Speedy) [5]. ....................................................67 Fig. 50 – Esquema geral do funcionamento do processo electro – osmótico [5] .....................67 Fig. 51 - Causas do bolor em forro de casa de banho: excesso de vapor de água, material empregado no revestimento, ventilação precária [10]..............................................................72 Fig. 52 - Formação de bolor, devido à condensação da humidade resultante da utilização de compartimento. Provavelmente por razõesde ventilação precária [4].....................................73 Fig. 53 -Algumas soluções de projectos dificultam a remoção imediata do vapor para o exterior, fazendo com que as superfícies das paredes e tecto fiquem humedecidas, particularmente nos períodos de chuva, quando as janelas são mantidas totalmente fechadas [10] ...........................................................................................................................................76 Fig. 54 - 0 alinhamento de portas e janelas pode dificultar circulação de ar pêlos ambientes facilitando o aparecimento e proliferação de bolor [10]...........................................................76 Fig. 55 - A geometria e dimensões das saliências introduzidas sobre as superfícies das fachadas vão determinar o maior ou menor grau da dissipação dos fluxos de água da chuva que se forma na superfície [10] ................................................................................................79 Fig. 56 - Desenvolvimento de bolor na região do contorno da janela devido a infiltração de água pela junção caixilho/parede [4] ........................................................................................79 Fig.57 - Formação de bolor, película de pintura destruída - parede com infiltração de água da chuva pela ausência de impermeabilização pelo lado exterior [4] ...........................................79 Fig. 58 - Infiltração de água da chuva devido a problemas na cobertura, danificando o revestimento e pondo risco à instalação eléctrica.....................................................................81 Fig. 59 - A drenagem de um tubo de queda feita directamente no solo é um dos motivos mais frequentes da patologia [10]. ....................................................................................................82 Fig. 60 - Escorrimentos de ao longo da parede [4]...................................................................84 Fig. 61– Manifestação de eflorescências na base de uma parede [5] .......................................87 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios XI Fig. 62 – Eflorescências do “ tipo 2” [4] ..................................................................................89 Fig. 63 - Eflorescências “tipo 2”-por falta de tomada da junta entre as pedras, a água atinge o cimento cola, reagindo com a cal criando um depósito de sal .................................................89 Fig. 66 - Fissuração e descolamento da película de pintura, provocada pela variação dimensional da madeira ............................................................................................................95 Fig. 67 - Efeito da humidade do substrato em pintura com baixa resistência ao ataque por agentes biológicos [4]...............................................................................................................95 Fig.68 - Enrugamento da película de pintura, devido a incompatibilidade das varias camadas do sistema de pintura, secagem muito rápida ou espessura muito elevada [4]. .......................96 Fig. 64 - Efeito dos sais solubilizados do substrato sobre a pintura por efeito de humidade de infiltração [10] ..........................................................................................................................98 Fig.65 - Efeito da humidade do solo sobre a pintura. Tanto a película como a argamassa acham-se pulverulentas e em desagregação [5]........................................................................98 Fig. 66 - Diagnóstico de intervenção diagrama de fluxo [10] ................................................101 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios XII ÍNDICE DE QUADROS Quadro 1 – Danos do revestimento – manifestações, aspectos, causas prováveis e reparações [10] ...........................................................................................................................................42 Quadro 2 – Características da humidade nas paredes devida à água superficial e à água freática ......................................................................................................................................65 Quadro 3 – Soluções para correcção de anomalias [4].............................................................68 Quadro 4 – Variação da resistência térmica de parede em alvenaria de tijolo maciço em função da humidade existente na parede [10] ..........................................................................75 Quadro 5 – Tipos e Caratcerísticas das Eflurescências [10] ....................................................85 Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 1 INTRODUÇÃO O tema “ Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios” é suficientemente vasto para não poder ser tratado com plenitude numa única monografia. Contudo, dissertar sobre este tema torna-se um desafio na intenção de fazer o melhor, não procurando o óptimo, mas apenas contribuir com a esperança que a leitura do texto, que se procura dar uma estrutura clara, simples e acessível, possa conquistar novos entusiasmos para a causa das patologias. Para a concretização desta monografia foram tido em conta conhecimentos adquiridos ao longo da vida profissional do seu autor, assim como a consulta de bibliografia relacionada com o tema, pretendendo descrever de uma forma sumária as patologias mais correntes em edifícios, sem qualquer intenção de se exaustiva, face às condicionantes temporais definidas para a sua realização, deixando desta forma um pequeno contributo. Assim, numa primeira fase procede-se à caracterização e classificação das várias patologias, sua formas de manifestação e causas associadas, passando finalmente à análise das medidas preventivas e correctivas, de forma dar cumprimento às exigências funcionais que lhes estão associadas. A monografia está estruturada em nove capítulos: • No primeiro é feita uma abordagem genérica ao problema em análise, designadamente o apontar de razões para o sistemático repetir de erros na Construção Civil, conducente ao aparecimento de múltiplas avarias, muito relacionado com o problema da não qualidade. São, ainda, identificados os casos basilares e mais exemplares resultantes desta situação. • No segundo capítulo, o primeiro do corpo do texto, propriamente dito, são abordados os problemas decorrentes da corrosão das armaduras em estruturas de betão armado, procurando-se definir a origem das causas e propondo-se medidas preventivas e correctivas para esta matéria. • O terceiro capítulo faz referência às alvenarias, abordando de uma forma não exaustiva a execução de paredes duplas (sistemas de isolamento térmico e correcção das pontes térmicas), passando a enumerar o tipo de patologias associadas a estes Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 2 elementos da construção, nomeadamente a fissuração e formas de minimizar o problema. • O quarto capítulo faz referência ao tipo de patologias que mais vulgarmente ocorrem nos revestimentos, no caso (argamassa), sua origem e formas de actuação preventivas e correctivas. • O quinto capítulo faz referência ao tipo de patologias que ocorrem com bastante frequência nas edificações (fissuração), procurando-se analisar a sua origem e manifestações. • O sexto capítulo vai dirigido para os problemas derivados das humidades, que tanto afectam os edifícios criando condições de insalubridade, procedendo-se à apresentação das principais formas de humidade em paredes, suas causas e respectivas acções preventivas e correctivas, na tentativa de minimizar ou reparar o problema. • O sétimo capítulo faz referência aos mecanismos associadosà formação de sais na superfície ou no interior das alvenarias, formando depósitos que originam eflorescências, suas causas e diferentes formas de ocorrência, procurando arranjar um conjunto de medidas preventivas quer correctivas que façam face a esta patologia. Por vezes, devido à natureza desses sais e à sua distribuição espacial nas alvenarias, verificamos a impossibilidade física de se proceder à sua remoção total, consistindo muitas das vezes na mera ocultação. • No oitavo capítulo é feita uma abordagem aos problemas relacionados com os sistemas de pintura, as patologias que lhes estão associadas, medidas preventivas e correctivas para a obtenção de resultados satisfatórios. • Por fim, no nono capítulo, é feita uma breve referência à forma de diagnóstico das causas patológicas e proposta de sistematização da mesma. Acredita-se que o presente trabalho poderá ser um documento útil para pequenas e médias empresas que, pela sua dimensão, não possuam uma estrutura e quadro técnico abrangente e sólido. Complementarmente, julga-se que poderá ainda mostrar-se válido e aproveitável para técnicos e alunos de engenharia e arquitectura, construtores, fiscalizações, proprietários e investidores, enumerando um conjunto de técnicas e alertando igualmente para os problemas Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 3 que mais se verificam no nosso parque habitacional, tendo por objectivo não cometer os mesmos erros efectuados anteriormente. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 4 CAP I – GENERALIDADES I.1 – Porque se repetem os insucessos A patologia de edifícios pode hoje ser considerada um ramo da ciência da construção, em grande parte derivada da modernização tecnológica induzida no pós-guerra (1939/45) e de alguns insucessos decorrentes de novas soluções tecnológicas. Não deixa, porém, de ser surpreendente que continuem correntemente a fazer parte do cardápio muitos dos insucessos cujo diagnóstico de causas e formas de prevenção são conhecidos há quase cinquenta anos [8]. Limitando-nos aos aspectos referentes a exigências de habitabilidade, onde avultam normalmente as questões relativas a manifestação de humidades, condensações, infiltrações, problemas térmicos, deficiências de ventilação, ruído, degradação de aspecto geral da construção, etc., são inúmeras as situações deste tipo que se vêem repetindo ao longo dos anos, que na maior parte dos casos seriam previsíveis (e passíveis de serem facilmente evitadas) desde as fases de projecto e/ou construção. O que está então a falhar neste processo? A exposição de algumas das razões possíveis constitui, deste modo, o objecto da presente monografia [1]. Em Portugal, muito embora haja uma preocupação crescente com a qualidade da Construção, principalmente por parte dos construtores, com um incremento nos seus métodos de controlo e com a certificação das empresas, continua a verifica-se que os edifícios construídos nos últimos anos não apresentam a qualidade esperada. Pode mesmo afirmar-se que há milhares de fogos, construídos recentemente, com patologias muito graves que condicionam a sua utilização. Esta situação traduz-se em inúmeras reclamações por parte dos utentes e no descrédito de alguns construtores (é usual a responsabilização única dos construtores pelos defeitos de uma construção, quando em inúmeros casos essas anomalias resultam de má concepção dos edifícios por parte dos projectistas) [8]. A resolução definitiva de algumas dessas anomalias revela-se por vezes impossível de realizar e noutras situações com custos elevados de reparação. Todo este processo provoca nos utentes dos edifícios um desgaste psicológico e custos associados, bem como reclamações e perda de confiança para as empresas construtoras. Neste sentido a adopção, no decorrer de todo o processo construtivo, de medidas e disposições construtivas que minimizem a ocorrência de Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 5 anomalias será sempre uma boa opção, além do que se traduzirá, por um lado, num aumento da qualidade e, por outro, por uma diminuição de custos. A falta de sistematização do conhecimento, a ausência de informação técnica, a inexistência de um sistema efectivo de garantias e de seguros, a velocidade exigida ao processo de construção, as novas preocupações arquitectónicas, a aplicação de novos materiais, a inexistência na equipa de projecto de especialistas em física das construções são algumas das causas fundamentais da não qualidade dos edifícios [8]. I.2 – Consequências técnicas da não qualidade – patologias No sector da construção, as formas mais comuns da não qualidade são os sinistros que aparecem aquando da sua utilização. A não-qualidade não se limita a esses sinistros, os erros comerciais, projectos incompletos, acidentes, mau planeamento orçamentário, calendarização etc. Cabe ressaltar que a identificação da origem do problema permite identificar, também para fins judiciais, quem cometeu a falta. Assim: • Se o problema teve origem na fase do projecto, o projectista falhou; • Quando a origem está na qualidade do material, o fabricante errou; • Se na etapa de execução, trata-se de falha de mão-de-obra/empreiteiro ou da fiscalização; • Se na etapa de uso, a falha é da operação e manutenção. Uma elevada percentagem das manifestações patológicas tem origem nas etapas de planeamento e projecto, sendo estas, em geral, mais graves que as falhas de qualidade dos materiais ou má execução. Segundo Messeguer: “ O êxito e a qualidade do produto final, bem como o custo do mesmo, dependem grandemente da qualidade do projecto que se tem” [2]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 6 I.3 – Causas das patologias Quase sempre as anomalias decorrem da conjugação de vários factores adversos, confluência essa que se pode dar simultaneamente no tempo, ou suceder em sequência com acumulação de efeitos, até ao limiar de desencadeamento do processo. Tal concentração de factores é normalmente tanto mais necessária quanto mais improváveis são as anomalias em jogo. A tipificação das causas de anomalias em edifícios é tarefa extremamente difícil e, possivelmente, não alcançável numa forma única e coerente. Esta dificuldade resulta, entre outros, dos seguintes aspectos [12]: • A grande variedade de elementos e materiais que constituem um edifício; • A multiplicidade de funções a desempenhar pelos vários componentes de um edifício e a diferenciação existente entre os critérios de aceitabilidade de ocorrências prejudicando diferentes funções; • A grande complexidade do meio ambiente envolvente de um edifício e a larga margem de actuação que os seus utentes podem ter; • As várias fases por que passa um edifício, incluindo a concepção, projecto, construção, utilização, manutenção e demolição; • A grande ligação entre causas e efeitos dos vários fenómenos que se podem desenvolver simultaneamente, o que gera situações em que um mesmo acontecimento é consequência dum fenómeno a montante e ao mesmo tempo é causa de um outro fenómeno a jusante. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 7 CAPÍTULO II – CORROSÃO DE ARMADURAS EM BETÃO ARMADO II.1 – Introdução Várias são as vezes em que o profissional de engenharia civil se vê diante de um problema de corrosão de armaduras nas estruturas de betão armado. Como as variáveis que intervêm no processo tem origem em diferentes fontes, em muitas situações não é fácil, nem rápido, explicar o porquê de uma estrutura corroída, quando tantas outras em tudo semelhantes e similares não apresentamo problema. A justificativa mais cómoda, em geral, é atribuir o facto à falta de recobrimento adequado de betão. O recobrimento de betão tem a finalidade de proteger fisicamente a armadura e propiciar um meio alcalino elevado que evite a corrosão passiva do aço. Essa protecção depende, portanto e essencialmente, das características e propriedades intrínsecas do betão. Aos diferentes tipos de betões deverão corresponder diferentes recobrimentos, mantendo o mesmo nível de protecção. Por outro lado, o meio ambiente no qual se insere a estrutura e que, em última instância, é o agente promotor de eventual corrosão, também deve ser considerado. É de se esperar que regiões com atmosfera seca e "pura" não agridam tanto a estrutura quantas atmosferas húmidas e fortemente contaminadas por gases ácidos. Como manter uma mesma exigência de recobrimento sem considerar esses factores regionais? Aumentar o recobrimento, em geral, significa aumentar as dimensões das peças ou manter as dimensões e aumentar as secções de aço, ou seja, aumentar o custo da estrutura. Também a região onde se encontra o componente estrutural, laje, vigas, pilares ou paredes e a própria natureza, devem ser levados em conta. Lajes em ambientes húmidos podem sofrer muito mais o fenómeno da condensação do que elementos verticais. Da mesma forma, pilares semi-enterrados poderão ter problemas de corrosão mais rapidamente que pilares em ambientes interiores e secos. Neste capítulo, pretende-se ressalvar a importância da consideração desses factores no problema da protecção das armaduras de betão armado, chegando a sugerir alguns aspectos principais de engenharia preventiva e de engenharia correctiva. Para tal, inicia-se analisando simplificadamente o mecanismo da corrosão e algumas propriedades básicas dos betões, Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 8 conhecimentos necessários à interpretação dos fenómenos e ao entendimento da patologia das estruturas de betão armado [3, 8, 10, 12]. II.2 – Origem e formas de manifestação O processo de produção e uso de uma estrutura compreende, normalmente, várias etapas: • Planeamento e concepção; • Projecto e especificações; • Selecção e recepção dos materiais e componentes elaborados fora do estaleiro da obra; • Execução, propriamente dita; • Utilização de construção após conclusão. Tem-se observado, por experiência, que a maior incidência de problemas de corrosão são originados por deficiências no projecto, especificações e falhas de execução. A maioria dos projectos não prevê diferentes betões ou diferentes recobrimentos de um mesmo betão, segundo a posição que o componente estrutural ocupa na obra ou segundo a agressividade do meio ambiente onde a estrutura será inserida. Da mesma forma, durante a execução não são tomados os cuidados necessários com a colocação dos dispositivos que asseguram o recobrimento do betão, tais como pastilhas e espaçadores. A composição do betão, sua porosidade, descarga e cura adequada são, em alguns casos, parâmetros e técnicas construtivas desconhecidas do engenheiro ou encarregados das obras. Como evitar ninhos em junta de betonarem? Como aumentar a compacidade superficial do betão? Como curar superfícies verticais, ou mesmo fundos de vigas e lajes? Como especificar o recobrimento da armadura de um pilar de garagem ou do pavimento térreo (deve ser diferente dos demais?). O desconhecimento ou pequena importância dada a esses aspectos durante as etapas de projecto e execução são, na maior parte dos casos, os factores que dão origem aos problemas de corrosão [10, 12]. Pode-se definir corrosão como a interacção destrutiva de um material por reacção química, ou electroquímica, com o meio ambiente. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 9 Basicamente, são dois os principais processos de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para betão armado: a oxidação e a corrosão, propriamente dita. Por oxidação entende-se o ataque provocado por uma reacção gás-metal com formação de uma película de óxido. Este tipo de corrosão é extremamente lento à temperatura ambiente e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas, salvo se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera. Por corrosão, propriamente dita, entende-se o ataque de natureza preponderantemente electroquímica que se dá em meio aquoso. Ela ocorre quando se forma uma película de electrólito sobre a superfície dos varões ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de humidade, em geral sempre presente no betão [10]. O mecanismo de corrosão do aço no betão é electroquímico, tal qual a maioria das reacções corrosivas em presença de água ou ambiente húmido (humidade relativa > 60%). Esta corrosão conduz à formação de óxido/hidróxidos de ferro (produtos de corrosão, avermelhados, pulverulentos e porosos, denominados “ferrugem”) e só é possível nas seguintes condições: • Deve existir um electrólito; • Deve existir uma diferença de potencial; • Deve existir oxigénio. A formação de uma célula ou pilha de corrosão electroquímica pode ocorrer como indicado na fig. 1, que explícita graficamente o fenómeno. Como em qualquer outra célula, há um ânodo, um cátodo, um condutor metálico e um electrólito. Qualquer diferença de potencial entre as zonas anódicas e catódicas acarreta o aparecimento de corrente eléctrica. Dependendo da magnitude dessa corrente e do excesso de oxigénio poderá ou não haver corrosão. A água está sempre presente no betão e geralmente em quantidades suficientes para actuar como electrólito, principalmente nas regiões da obra expostas à intempérie. Qualquer diferença de potencial que se conduza entre dois pontos da barra, por diferença de humidade, aeração, concentração salina, tensão no betão e no aço, etc., é capaz de desencadear pilhas ou Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 10 cadeias de pilhas conectadas em série. Na maioria das vezes formam-se micropilhas que podem, inclusive, alternar de posição os pólos. Fig. 1 - Célula de corrosão em betão armado [10] É necessário, também, que haja oxigénio para a formação da ferrugem cuja reacção de formação pode ser simplificadamente indicada por: 4 Fe + 3O2 + 6 H 2 O 4 Fe (OH) 3 (ferrugem) Na realidade, as reacções são mais complexas e o produto de corrosão, denominado ferrugem, nem sempre é Fe (OH)3, mas sim uma gama de óxidos e hidróxidos de ferro. A corrosão pode ser acelerada por agentes agressivos contidos ou absorvidos pelo betão. Entre eles podem-se citar os iões sulfuretos, iões cloretos, o dióxido de carbono, os nitritos, o gás sulfídrico, etc. Os agentes agressivos permitem a formação de corrosão, ou destroem a película já existente de passivação do aço, acelerando a corrosão. Nas regiões em que o betão não é adequado, ou não recobre ou recobre deficientemente a armadura, há a formação de óxidos de ferro que passam a ocupar volumes três a dez vezes superiores ao volume original do aço da armadura, originando tensões no betão superiores a 15 MPa. Essas tensões provocam inicialmente a fissuração do betão na direcção paralela à armadura corroída, o que favorece a carbonatação e a penetração do CO2 e agentes agressivos, podendo causar o fissuramento do betão, conforme figura 2. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 11 Fig. 2 - Fissuração do betão devido às forças de expansão dos produtos da corrosão [10] Fig. 3 - Deterioração progressiva devida à corrosão das armaduras [10] Essa fissuração acompanha, em geral, a direcção da armadura principal e, mais raramente, a direcção dos estribos, a nãoser que estejam à superfície. Na maioria das vezes aparecem manchas castanhas avermelhadas na superfície do betão e bordos das fissuras. É típico da corrosão, predominantemente electroquímica em meio aquoso, a descontinuidade do fenómeno ao longo da extensão da armadura principal. Verifica-se, geralmente, a alternância de trechos não alterados com trechos fortemente corroídos [3, 10, 12]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 12 II.3 – O papel do recobrimento no betão Uma das grandes vantagens do betão armado é que ele pode, por natureza e desde que bem executado, proteger a armadura contra a corrosão. Essa protecção baseia-se no impedimento da formação de células electroquímicas, através de duas maneiras: • Protecção física; • Protecção química. II.3.1 – Protecção física Um bom recobrimento de armadura com um betão de boa compacidade, sem " ninhos”, com teor de cimento adequado e homogéneo, garante, por impermeabilidade, a protecção do aço ao ataque de agentes agressivos externos [3]. Fig. 4 - Recobrimento precário – pilar apresenta “ninhos” e armadura principal sem recobrimento II.3.2 – Protecção química Em ambiente altamente alcalino forma-se na superfície do aço uma película protectora de carácter passivo. O betão tem carácter alcalino porque as reacções de hidratação dos silicatos de cálcio libertam hidróxido de cálcio que se dissolve em água e preenche os poros e capilares do betão, conferindo-lhe um carácter alcalino. O hidróxido de cálcio tem um pH da ordem de 12,6 (à temperatura ambiente) que proporciona a passivação do aço, conforme experiências Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 13 efectuadas por Pourbaix. Pode-se adoptar, como referência, que a armadura estará normalmente passiva, quando em meio alcalino apresente um pH entre 10,5 a 13 [3]. II.4 – Causas da corrosão II.4.1 – Carbonatação do betão A corrosão de superfícies metálicas expostas a gases ácidos de atmosferas urbanas e industriais e a salinidade presente na atmosfera marinha, contribuem para a rápida redução da alcalinidade do betão, aumentando a velocidade e profundidade de carbonatação e, consequentemente, a perda de passividade da armadura. Nas superfícies dos componentes estruturais a alta alcalinidade inicial do betão vai sendo reduzida com o tempo. Essa redução ocorre essencialmente pela acção do C02 presente na atmosfera e outros gases ácidos, tais como gás sulfídrico e dióxido de enxofre, que penetram no betão por difusão. Esse processo, denominado carbonatação do betão dá-se lentamente [3, 8, 12]. II.4.2 - Características do meio ambiente As atmosferas, nas quais poderão estar inseridas as estruturas de betão, podem ser classificadas em atmosferas rurais, urbanas industriais, marinhas e viciadas. Como a atmosfera viciada, entende-se aquela resultante de ambientes fechados e específicos, tais como galerias de águas pluviais, interceptores e colectores de esgoto, cozinhas industriais e outros ambientes. A característica principal de atmosferas urbanas e industriais é que elas possuem elevados teores de óxidos de enxofre e fuligem ácida que se depositam por impacto sobre as superfícies dos componentes estruturais, penetrando no seu interior por difusão gasosa. A acção danosa dessas atmosferas, deve ser considerada sempre em conjunto com a humidade relativa da região, pois se não for atingida a humidade critica não haverá risco de corrosão acentuada [3, 8, 12]. II.4.3 – Agentes agressivos presentes na atmosfera O agente agressivo mais intenso é o cloreto, presente em atmosferas marinhas (até aproximadamente 5 km da costa). Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 14 Pequenos teores de cloreto podem ser responsáveis por grande intensidade de corrosão, pois eles não são incorporados aos produtos de corrosão, actuando na maioria dos casos como catalizados das reacções electroquímicas. Outros aniões, tais como sulfatos e amónia, podem actuar de modo similar, porém, sempre com intensidades menores [3, 8, 12]. II.4.4 – Agentes agressivos incorporados ao betão É usual na maioria das vezes, por absoluto desconhecimento dos técnicos envolvidos, a incorporação de elementos agressivos durante a amassadura do betão. O agente agressivo mais comum é o cloreto, que pode ser adicionado involuntariamente ao betão, a partir de aditivos aceleradores de presa, agregados e águas contaminadas. A grande maioria dos aditivos aceleradores de presa e endurecedores tem, na sua composição, cloreto de cálcio. Concentrações de cloretos iguais ou superiores a 700 mg/1 retiram a perda de passividade ao aço, além de reduzirem, significativamente, a resistividade eléctrica do betão. Os agregados de regiões próximas ao mar e águas contaminadas ou salobras também podem conter cloretos, na maioria das vezes sob a forma de cloreto de sódio, elemento abundante na orla marítima (vulgar sal). Embora não muito comum, o que também pode acarretar problemas, é o emprego de agregados com concentrações ferruginosas, na maioria decorrentes de rochas em alteração. Os produtos das reacções podem ser ácidos, que irão contribuir para o aceleramento do fenómeno de carbonatação superficial do betão, reduzindo a protecção química do recobrimento. Praticamente, todos os revestimentos nos quais predominem a cal e o cimento portland como aglomerantes, não acarretam problemas á armadura, podendo até pelo contrário, auxiliar na protecção. Não é o caso põe exemplo de outros revestimentos, à base de gesso. O sulfato de cálcio tem carácter ácido, principalmente quando decorrente da obtenção de fertilizantes. Esse subproduto industrial pode originar pastas e argamassas com pH por volta de 6 que, consequentemente, por serem porosos e higroscópicos, podem contribuir para o aumento da corrosão das armaduras. Da mesma forma, há que ter cuidado no emprego indiscriminado de argamassas prontas [3, 8, 10, 12]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 15 II.4.5 – Qualidade do betão de recobrimento A carbonatação superficial dos betões é variável conforme a natureza de seus componentes, o meio ambiente e as técnicas construtivas de transporte, descarga e cura utilizada. Como consequência a profundidade de carbonatação é de difícil previsão e também variável dentro de amplos limites. Tendo a relação água/cimento papel preponderante na permeabilidade dos betões, é natural que tenha grande influência na velocidade de carbonatação. A cura da superfície dos componentes estruturais tem um papel importantíssimo na protecção contra a corrosão. Com tratamentos adequados, é possível evitar-se a retracção superficial e a consequente micro e macro-fissuração que poderiam permitir a penetração de agentes agressivos. Outro aspecto que deve ser ressalvado é o relativo à homogeneidade do betão e à uniformidade do recobrimento. Sendo a corrosão um fenómeno essencialmente electroquímico, regiões porosas ou de pequeno recobrimento, alternadas com regiões densas e com maior recobrimento, podem gerar pilhas de corrosão e concentração diferencial aumentando o risco de corrosão ou acelerando uma corrosão já iniciada [3, 10, 12]. II.5 – Medidas preventivas II.5.1 – Na etapa de projecto Alguns dos principais factores a considerar, na etapa de projecto, são [10, 12]: • Avaliar agentes agressivos da atmosfera no local de implantação da obra; • Avaliar as condições higrotérmicas do local de implantação da obra; • Especificar recobrimentos maiores ou betão de melhor qualidade para as armaduras de componentes semi-enterrados, garagens, casas de banho, áreas de serviço, coberturas e exteriores; •Evitar proximidade de diferentes metais e tratamentos metálicos superficiais. II.5.2 – Na etapa de recepção dos materiais Alguns dos principais factores a considerar, na etapa de recepção de materiais, são [10, 12]: Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 16 • Determinar teor de agentes agressivos nos adjuvantes ou aditivos, nos agregados e na água de amassadura; • Rejeitar barras de aço excessivamente corroídas; • Preparar pastilhas de argamassas ou adquirir pastilhas plásticas. II.5.3 – Na etapa de execução Alguns dos principais factores a considerar, na etapa de execução, são [10, 12]: • Evitar betões com relação água/ cimento superior a 0,55; • Não permitir o derrame de agentes agressivos sobre as barras e fios de aço nos stocks; • Empregar agregados com dimensão máxima característica da mesma ordem de grandeza da espessura do recobrimento; • Aumentar o teor de argamassa dos primeiros betões lançados sobre juntas de betonagem; • Cuidar da vibração do betão para evitar ninhos; • Curar, pelo menos 15 dias, as superfícies do betão; • Evitar revestimentos neutros ou ácidos à base de gesso; • Promover a hidrofugação periódica (manutenção) das superfícies de betão aparente; • Proteger temporariamente os arranques ou esperas. Fig. 5 - Fraca qualidade do betão e respectiva vibração (ninhos e materiais estranhos incorporados) Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 17 II.6 – Medidas correctivas Antes de se decidir por um certo procedimento de recuperação e protecção contra a corrosão, devem ser efectuadas análise e diagnósticos precisos do caso patológico ocorrido. As medidas correctivas devem ser tomadas em função das causas e origens específicas de cada problema. De um modo geral, a recuperação desse tipo de fenómeno patológico é delicada e requer mão- de-obra especializada. Consiste basicamente em três etapas: • Limpeza rigorosa, de preferência com jacto de areia e apicoamento de todo o betão solto ou fissurado, inclusive das camadas de óxidos e hidróxidos das superfícies das barras; • Análise criteriosa da possível redução da secção transversal das armaduras atacadas. Se necessário, colocar novos estribos e/ou novas armaduras longitudinais. Sempre que for empregue solda, deve-se controlar o tempo e temperatura por forma de evitar a mudança das estruturas do aço; • Reexecução do recobrimento das armaduras de preferência com betão bem adensado. Este recobrimento tem a finalidade de: • Impedir a penetração de humidade, oxigénio e agentes agressivos até as armaduras; • Recompor a área da secção de betão original; • Propiciar um meio que garanta a manutenção da capa protectora no aço. Esse novo recobrimento pode ser executado através de qualquer procedimento que atenda aos requisitos abaixo mencionados: • Betão projectado com espessura mínima de 5 cm. Esse betão tem boa aderência ao betão velho e não requer formas, no entanto tem a desvantagem de acarretar perda de material e sujar o ambiente; Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 18 • Adesivos à base de epóxi para união do betão velho com o novo, sendo este aplicado no local por método tradicional. Esta solução apresenta vantagens em relação a anterior, pois impermeabiliza a armadura definitivamente, impedindo que, mesmo com carbonatação superficial, haja corrosão. No entanto, ela tem a desvantagem de requerer formas e de dificultar a compactação e adensamento do betão novo. Geralmente este procedimento acarreta secções finais maiores que as iniciais com prejuízo estéticos; • Betões e argamassas poliméricas obtidas de resinas à base de epóxi ou metil- metacrilatos. Eles possuem alta durabilidade, impermeabilidade, aderência ao betão velho e a armadura, porém necessitam formas e requerem mão-de-obra especializada e teste prévios de desempenho, pois há muita flutuação nas características destes produtos. Esses betões e argamassas têm a vantagem de não acarretarem problemas estéticos pois podem ser moldados em pequenos espaços disponíveis; • Betões e argamassas especiais para “grauteamento” (“graute” é uma palavra de origem brasileira que simboliza um betão ou argamassa que permite enchimento e descofragem rápida, porque proporciona uma resistência à compressão mais rápida num curto espaço de tempo e que ao ser aplicado se auto nivela com cura ultra-rápida. Pode também ser injectado ou projectado. “Grout” em inglês, cite-se o "jet-grouting" como a técnica de injecção de calda no terreno como reforço.). Estes produtos não apresentam retracção, tem boa aderência e podem ser auto adensáveis, não exigindo aumento de secção, além da original. Pode, algumas vezes, requerer cofragem; • Betões e argamassas mais comuns, bem proporcionados, com baixa relação água/cimento e aplicados com forma e dentro das técnicas de bem construir. Essa solução geralmente exige grande aumento de secção e requerem auto conhecimento de tecnologia de betão para segurar a aderência do betão velho ao novo; • Finalmente, cabe reforçar que, devem ser identificadas e sanadas as causas. Caso isso não seja observado, corre-se o risco de acarretar corrosão em outros locais, por se haver criado mais descontinuidade na estrutura, além das originalmente existentes. Quando a causa é devida a cloretos incorporados ao betão, a melhor solução pode não ser simples e em geral requer respostas específicas para cada caso [3, 10, 12]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 19 CAP III - ALVENARIAS III.1 – Introdução A qualidade da execução das alvenarias depende de forma significativa de aspectos que dificilmente se definam ou quantificam no projecto, nomeadamente da qualificação dos operários, sua destreza e atitude geral face às estratégias de planeamento e controlo da obra. Assim face à diversidade de pormenores, operações, variantes de execução, tradições regionais e outras variáveis envolvidas, pretende-se registar uma partilha de vivências ligadas à execução, validadas pela experiência e pelo conhecimento técnico [10, 14]. III.2 – Execução de alvenaria em zona corrente Os tijolos são elementos cerâmicos resultantes da cozedura da pasta de argila, e como tal, sendo porosos, absorvem facilmente água por contacto. Assim, antes de serem assentes devem ser molhados, pois sem este cuidado absorvem parte da água da amassadura da argamassa o que a torna desagregável. 0 assentamento do tijolo, deve ser realizado de modo que as juntas verticais e horizontais fiquem desencontradas de pelo menos 1/3 do comprimento do tijolo (“matar ajunta”). As juntas, com espessura final de cerca de 10 mm, devem ser realizadas com argamassa pouco consistente preenchendo completamente o intervalo entre tijolos. Fig. 6 – Aspectos de juntas de argamassa irregulares ou mal preenchidas [14] A opção pelo preenchimento das juntas verticais tem sido motivo de alguma polémica nos meios técnicos ao longo dos últimos anos. Em defesa do não preenchimento, são usados argumentos relativos à economia e à má qualidade natural das juntas verticais, devido a dificuldades de execução. No entanto, em paredes sujeitas a solicitações horizontais e em Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 20 paredes com cargas excêntricas aplicadas, considera-se vantajosa a opção pelo seu preenchimento, não obstante a reduzida contribuição para o aumento da resistência da parede à compressão. Nos cunhais e esquadrias das paredes deverá haver um cuidado especial de modo que os tijolos fiquem bem travados entre si. Nos cunhais das paredes de fachada, ombreiras e outras extremidades de parede em contacto com o exterior, é fundamentalque o tijolo não fique com os furos voltados para o exterior. Na ausência de tijolos de formato especial para estas situações, pode usar-se o tijolo furado corrente, ao alto (furação na vertical) cortado para as dimensões convenientes, mas sempre devidamente travado. Fig. 7 - Cunhal mal executado e esquema para correcta execução [14] Nos cunhais, como nos restantes cruzamentos de paredes é muito vantajoso que as fiadas das duas direcções estejam niveladas, para permitir um adequado travamento. Nos casos em que se pretenda uma maior rigidez da ligação, podem aplicar-se grampos metálicos na junta horizontal ligando as duas [14]. III.3 – Execução de paredes duplas A elevação dos dois panos da parede dupla pode ser feita em simultâneo ou de forma sequencial. A execução simultânea dos 2 panos facilita a aplicação dos grampos de ligação mas apresenta, em geral, maiores dificuldades de execução. Na execução de paredes duplas devem ser adoptadas as medidas e precauções descritas para as paredes simples com as seguintes particularidades [14]: Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 21 • Execução da meia cana ou caleira que remata o fundo da caixa de ar, com aplicação de tubos de drenagem (em plástico) salientes para o exterior (espaçados de cerca de 2 metros); • Os tubos de drenagem devem recolher as águas do fundo da caleira e conduzi-las ao exterior, através de inclinação dada a estes. Deverá igualmente providenciar-se uma saliência em relação ao revestimento final não inferior a 15 mm. Face a eventuais incertezas relativa à espessura final dos revestimentos, os tubos devem ficar mais compridos, para posterior alinhamento por corte. • A limpeza da caixa de ar e em particular a caleira é um dos aspectos mais importantes da execução de paredes duplas. Fig. 8 – Aspecto do tubo de drenagem da caixas de ar (solução correcta, esquerda, e incorrecta, direita) [14]. III.4 - Isolamento térmico em paredes duplas III.4.1 -Isolamento térmico pelo interior É pouco frequente a realização de isolamento térmico pelo interior, uma vez que reduz a inércia térmica, aumenta o risco de condensações no interior da parede e obriga a cuidados especiais de revestimento (reboco armado, forros de madeira, revestimento com gesso cartonado, etc.). A aplicação de isolamento térmico pelo interior é executada após a conclusão e secagem das alvenarias e deve ser encarada como uma actividade de revestimento especial [14]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 22 III.4.2 - Isolamento térmico pelo exterior Do ponto de vista do comportamento térmico das construções, o isolamento térmico pelo exterior constitui a solução mais eficaz, proporcionando uma elevada inércia térmica e reduzindo o risco de condensação no interior das paredes. Face às características dos isolantes disponíveis e às exigências funcionais dos revestimentos das paredes de fachada, incluindo a sua durabilidade e resistência às intempéries, este tipo de isolamento térmico é feito com recurso a técnicas mais complexas, das quais se destacam, entre outras, as seguintes soluções: • Revestimento sintético delgado armado sobre isolamento térmico; • Isolamento térmico pelo exterior sob placas rígidas de revestimento independente, com caixa de ar (“bardage”). A primeira solução exige um bom desempeno do suporte, uma vez que as placas rígidas de isolamento térmico (poliestireno expandido) são coladas directamente à parede e sobre elas é executado um reboco delgado armado, com rede de fibra de vidro ou polipropileno. Deste modo, as irregularidades da parede afectam de imediato a qualidade do assentamento das placas e o aspecto final do revestimento. Nos sistemas com revestimento independente, este é constituído por placas rígidas assentes sobre uma estrutura secundária colocada sobre a parede e o seu aspecto e desempenho não dependem do isolamento térmico, uma vez que este fica encostado à parede e separado do revestimento exterior por um espaço de ar ventilado. Qualquer destes sistemas é utilizado sobretudo em acções de reabilitação, sendo aplicável com igual desempenho em construções novas. A sua aplicação não interfere com a construção das paredes de alvenaria, uma vez que só tem lugar algum tempo após a conclusão destas, sendo assumida como uma actividade de revestimento, embora com características especiais [14]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 23 III.4.3 - Isolamento térmico na caixa de ar III.4.3.1 - Materiais rígidos Os materiais destinados ao isolamento térmico das paredes podem apresentar-se sob a forma de placas rígidas com espessuras correntes de 3 a 5 cm. A colocação deste tipo de placas na caixa de ar de uma parede dupla deve obedecer às seguintes exigências: • O material deve ser imputrescível, indeformável e apresentar uma reduzida absorção de humidade (dado que resistência térmica da parede com o aumento do teor de humidade diminui, tendo por origem a não garantia de total estanquicidade da parede exterior); • As placas de isolamento térmico devem estar aprumadas, encostadas à face exterior da parede interior e fixas por grampos. Esta deverá estar desempenada de forma a facilitar a circulação de ar. As placas devem constituir uma barreira contínua sem juntas verticais ou horizontais abertas entre elas, de modo a impedir fenómenos de convecção entre as suas duas faces. Fig. 8 – Exemplos de colocação incorrecta de isolamento térmico na caixa de ar A colocação de placas rígidas do isolamento deve ser coordenada com a sequência de operações da execução das alvenarias, uma vez que inviabiliza, por exemplo, o levantamento simultâneo dos 2 panos de parede (exterior e interior). A colocação de placas rígidas do isolamento deve ser coordenada com a sequência de operações da execução das alvenarias, uma vez que inviabiliza, por exemplo, o levantamento simultâneo dos 2 panos de parede (exterior e interior). Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 24 As placas de material isolante não hidrófilo podem ser aplicadas entre os dois panos de parede sem caixa de ar. Verifica-se todavia que a contribuição da caixa de ar remanescente (com largura mínima livre de 2 cm), trás significativas vantagens do ponto de vista da prevenção de problemas ligados à humidade, quer no que respeita às infiltrações exteriores, quer às eventuais condensações devidas à difusão do vapor de água proveniente do interior do edifício [14]. III.4.3.2 - Materiais flexíveis Os materiais de isolamento térmico flexíveis, apresentam-se em geral em rolos, com larguras variáveis entre 0,60 e1,20 m, o que permite que sejam cortados com a altura da parede a isolar. Estes materiais têm uma maior versatilidade na adaptação a zonas irregulares da construção mas apresentam diversas condicionantes de fixação em zona corrente. Para uma correcta colocação e garantia, devem ser aplicados e fixos através de dispositivos adequados depois de construída a parede interior, o que obriga a inverter a ordem do processo de construção, isto é, obriga à construção da parede exterior em último lugar, a partir de andaimes exteriores e com maiores dificuldades na limpeza final da caleira da caixa de ar. A utilização de materiais de isolamento térmico flexíveis sem caixa de ar, fixados ao pano exterior da parede, poderia permitir a construção posterior da parede interior, mas está limitada, em geral, pela elevada capacidade de absorção de água destas mantas e pela fragilização da parede exterior nos pontos de fixação, que poderão constituir zonas preferenciais para a entrada de água [14]. III.4.3.3- Materiais projectados Os materiais projectados são geralmente compostos sintéticos com grande capacidade de aderência, baixa porosidade e insensíveis à água. Têm como vantagem a facilidade de cobrir todas as zonas irregulares da construção, incluindo pequenos ressaltos e reentrâncias, garantindo a continuidade total da camada isolante. Apresentam no entanto duas importantes limitações [14]: Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 25 • A primeira diz respeito à necessidade da construção da parede exterior só após a aplicação do isolante, como já sucedia nos materiais flexíveis; • A segunda à dificuldade de garantir uma espessura uniforme da camada isolante. III.4.3.4 - Materiais a granel A utilização de isolamentos térmicos a granel obriga ao preenchimento total da caixa de ar, o que poderá ser feito por etapas ou no fim da parede executada antes da execução da última fiada. O sistema é pouco corrente e apresenta as seguintes condicionantes [14]: • É necessário garantir o total preenchimento da caixa de ar, sem vazios ou zonas de diferente compacidade (o que é particularmente difícil em paredes com aberturas ou outros elementos singulares); • É necessário garantir que o material não sofre qualquer compactação ou adensamento natural com o tempo, que provoque a diminuição do volume que ocupa na caixa de ar; • O material deve ser imputrescível, não absorvente e insensível à água; • A face exterior do pano exterior deve ser impermeável à água mas permeável ao vapor de água; • Deve ser garantida a drenagem do fundo da caixa de ar, apesar de totalmente preenchida com material granular, mas impedindo que os grânulos de isolante saiam ou obstruam os tubos de drenagem. III.4.3.5 - Materiais injectados Os materiais injectados são constituídos por espumas, cujas misturas são normalmente efectuadas no local, recorrendo a equipamento próprio. Esta técnica está reservada em geral a situações de reabilitação em que não é viável a alteração das faces exterior e interior da parede. A execução deve ser feita por pessoal especializado que tenha meios para garantir e verificar o integral preenchimento da caixa de ar, o que, mais uma vez, se torna particularmente difícil nas paredes recortadas ou de geometria irregular e nas paredes com grampeamento entre os dois panos. Uma vez que este sistema implica o preenchimento total da caixa de ar, exige-se a sua total insensibilidade à acção da água. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 26 A aprovação da injecção de espumas na caixa de ar implica a verificação prévia das características físicas e químicas da espuma no tempo, nomeadamente a sua estabilidade dimensional e a eventual libertação de gases nocivos resultantes de solventes. Ao aplicar-se em situações de reabilitação de paredes que não tenham tido qualquer correcção inicial das pontes térmicas, este sistema agravará, inevitavelmente, essa situação, pelo que deve ser utilizado com reserva [14]. III.5 – Correcção das pontes térmicas O projecto deve definir com exactidão o tipo de correcção da ponte térmica a executar assim como criar as condições necessárias de aplicação e compatibilização entre os diversos elementos estruturais. A correcção das pontes térmicas, consiste na protecção (interior ou exterior) da estrutura de betão armado e outros pontos singulares da construção que apresentam menor resistência térmica do que as paredes de alvenaria, com uma forra de tijolo furado, sendo utilizado com muita frequência, tijolo furado de 7 cm. Do ponto de vista da execução, as correcções interiores são mais fáceis de executar que as protecções exteriores. No caso das protecções exteriores, é frequente que a laje de piso tenha uma aba saliente (rebordo) em relação ao alinhamento exterior dos pilares e das vigas, que permite o apoio total ou parcial da referida forra da estrutura em alvenaria. Nestas situações é particularmente delicada a colocação de tijolo na face exterior da viga, abrangendo também o topo da laje. Este tijolo não pode naturalmente ser considerado como um apoio do pano superior. Fig. 9 – Exemplos de correcção de pontes térmicas [14]. Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 27 Na zona dos pilares, as dificuldades são menores, desde que se planeie correctamente o travamento da parede e a transição da dimensão corrente para a dimensão de protecção. As forras devem se concluídas antes das alvenarias, uma vez que poderiam constituir um factor de descontinuidade grave na parede com grande probabilidade de fissuração posterior. Existem várias técnicas de correcção das pontes térmicas, mas que não serão abordadas nesta monografia [3, 12, 14]. III.6 – Patologias das alvenarias III.6.1 – Origem e formas de manifestação Inúmeros factores intervêm na resistência final de uma alvenaria a esforços axiais de compressão, tais como: • Resistência mecânica dos componentes de alvenaria e da argamassa de assentamento; • Módulos de deformação (longitudinal e transversal) dos componentes da alvenaria e da argamassa; • Dimensões e rugosidade superficial dos componentes de alvenaria; • Poder de aderência da argamassa; • Espessura e tipo das juntas adoptadas; • Dimensões da parede. Diversos estudos já foram efectuados em várias partes do mundo, procurando-se correlacionar a resistência final de uma alvenaria com todos os factores mencionados, tendo-se tirado desses estudos algumas conclusões importantes) [1, 3, 6, 10, 12]: • A resistência da alvenaria é inversamente proporcional a quantidade de juntas de assentamento; • Componentes assentes com juntas travadas, produzem alvenarias com resistência significativamente superior àquelas, onde os componentes são assentes com juntas verticais aprumadas Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 28 • A resistência da parede não varia linearmente com a resistência do componente de alvenaria, nem com a resistência da argamassa de assentamento • De forma geral, as fissuras em alvenarias carregadas axialmente começam a surgir muito antes de serem atingidas as cargas limite de ruptura. • As fissuras que se manifestam nas alvenarias, decorrentes de sobrecarregamentos, são geralmente verticais originando-se da deformação transversal da argamassa de assentamento e dos próprios componentes de alvenaria. Em casos muitos específicos, contudo, podem aparecer fissuras horizontais em ocorrência do esmagamento da argamassa de assentamento (caso bastante raro) ou em ocorrência da ruptura dos próprios componentes de alvenaria (tijolos maciços com pequena resistência a compressão ou blocos vazados horizontalmente, com paredes muitos delgadas. Um factor de primordial importância no fissuramento de alvenarias é a presença de aberturas de portas e janelas, em cujos vértices ocorrem acentuadas concentrações de tensões. Na prática, procura-se combater essa concentração de tensões através da construção de vergas sobre as aberturas, esquecendo-se na maioria das vezes que também na região dos vértices inferiores das janelas a concentração de tensões é bastante significativa. Fig. 10 - Fissuração típica de alvenaria devida a excessiva sobrecarga [10] As fissuras nos contornos dos vãos, podem assumir diversas configurações em função da influência dos seguintes factores: • Dimensões do painel de alvenaria; • Anisotropia dos materiais constituintes; • Magnitude das tensões desenvolvidas; Identificação e Tratamento de Patologias em Edifícios 29 • Dimensões da abertura e localização da mesma na parede. Fig.11 - Padieira para porta maior que a necessária, resultando futuramente
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