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Indaial – 2021 Patologia das Construções Prof. Luis Urbano Durlo Tambara Júnior Prof.ª Madeleing Taborda Barraza 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2021 Elaboração: Prof. Luis Urbano Durlo Tambara Júnior Prof.ª Madeleing Taborda Barraza Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: T154p Tambara Júnior, Luis Urbano Durlo Patologia das construções. / Luis Urbano Durlo Tambara Júnior; Madeleing Taborda Barraza. – Indaial: UNIASSELVI, 2021. 187 p.; il. ISBN 978-65-5663-590-3 ISBN Digital 978-65-5663-589-7 1. Construção. - Brasil. I. Barraza, Madeleing Taborda. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 620 aPresentação As manifestações patológicas que acontecem na construção civil são produto de conjunto de fatores que vão desde os materiais até o ambiente externo no que se localiza a estrutura. Desse modo, é muito comum o desen- volvimento delas. Devemos levar em consideração que as intervenções de reparação em uma estrutura ou as intervenções necessárias sejam as meno- res possíveis, após colocação do serviço, ou seja, aplicá-las o mínimo, como resposta à necessidade de uma manutenção. Também existem situações adversas, que levam a estrutura a mani- festar certos desajustes, situações nas quais nenhuma mão humana tem con- trole, como os desastres naturais (enchentes, deslizamentos, assentamentos, sismos e inclusive incêndio devido ao aumento de temperatura). Quando a estrutura não chega ao colapso por algum desses motivos, deve-se aplicar uma avaliação estrutural, para que possa ser indicada a necessidade de uma “simples” substituição do componente que permita dar continuidade ao uso local da estrutura, ou se serão necessárias medidas progressivas, com avali- ção programada, que indicarão se finalmente será necessária uma reabilita- ção estrutural ou descartar o uso total da estrutura. Para que os conhecimentos sejam tratados de modo específico, cada unidade abordará conteúdos consecutivos e tipificados, que finalmente leva- rão ao entendimento da importância, e, ao mesmo tempo, à normalidade que ocorrem certas manifestações patológicas. Na Unidade 1, serão abordados os conceitos de riscos externos/inter- nos à estrutura que podem comprometer a durabilidade dos componentes, o significado da patologia na construção, a forma geral em que é tratada e as principais manifestações patológicas em materiais cerâmicos e cimentícios (como argamassas e concretos) sendo um dos mais comuns. Posteriormente, na Unidade 2, estudaremos as manifestações patoló- gicas que surgem na madeira, materiais metálicos os materiais poliméricos, assim como as principais patologias presentes no concreto armado devido a recalques, sobrecargas e degradações metálicas. Finalmente, na Unidade 3, poderemos estruturar como é construído um projeto de diagnóstico patológico através de avaliações estruturais das patologias, os seus diagnósticos e as devidas soluções encontradas para a manutenção do investimento. Todos os conceitos, situações e métodos aqui representados sempre devem ser complementados com artigos técnicos e científicos, pois o conhe- cimento e as formas em que são abordados estão em constante atualização. Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi- dades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra- mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida- de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun- to em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Os equipamentos utilizados são constantemente reconfigurados e isso permite obter diferentes aplicações para os tipos de caracterizações. Lembramos a você, acadêmico, que a aquisição de certos conhecimentos sem sua devida aplicação resulta na carência de lógica para quem assume a res- ponsabilidade de ser engenheiro. A prática está associada a um comporta- mento ético e profissional cuja ausência pode acabar sendo paga, no pior dos casos, com a vida do próximo. Assim, que seja feita a diferença! Bons estudos e muito ânimo! Prof. Luis Urbano Durlo Tambara Junior Prof.ª Madeleing Taborda Barraza Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen- tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE sumário UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS ....................................... 1 TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................ 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3 2 PATOLOGIA NA CONSTRUÇÃO CIVIL ..................................................................................... 3 2.1 CAUSAS DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ................................................................. 4 2.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA .................................................................................................. 7 3 RISCOS E ESTIMATIVA DE CAUSAS ........................................................................................... 8 3.1. LOCAIS DE RISCOS ...................................................................................................................... 9 3.2 ELEMENTOS NÃO ESTRUTURAIS ......................................................................................... 11 3.3 ELEMENTOS ESTRUTURAIS ................................................................................................... 12 4 DURABILIDADE ............................................................................................................................. 12 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 14 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 15 TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS ............ 17 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 17 2 DEFEITOS MICROESTRUTURAIS ............................................................................................. 17 3DANOS CAUSADOS POR FISSURAS ........................................................................................ 22 4 DANOS CAUSADOS POR INFILTRAÇÃO ................................................................................ 25 5 DANOS CAUSADOS POR MOFO ................................................................................................ 26 6 DANOS CAUSADOS POR EFLORESCÊNCIA .......................................................................... 27 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 30 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 31 TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) ......................................................................................................... 33 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 33 2 DANOS CAUSADOS POR MÁ QUALIDADE DOS MATERIAIS ........................................ 33 3 DANOS CAUSADOS POR MÁ DOSIFICAÇÃO DO TRAÇO ............................................... 38 4 DANOS CAUSADOS POR MÁ APLICAÇÃO ............................................................................ 39 5 CAMADA FINAL - PINTURA ........................................................................................................ 42 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 43 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 50 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 51 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 53 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS .................................................. 57 TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS ....................................... 59 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 59 2 A NATUREZA DA MADEIRA ........................................................................................................ 59 2.1 PATOLOGIAS POR AGENTES BIÓTICOS ............................................................................... 60 2.2 PATOLOGIAS POR AGENTES ABIÓTICOS ............................................................................ 62 2.2.1 Danos causados por questões estruturais ........................................................................ 64 2.2.2 Danos causados por infiltração .......................................................................................... 65 2.2.3. Danos causados pelo intemperismo ................................................................................ 65 3 OUTRAS MADEIRAS ...................................................................................................................... 66 3.1 DEFEITOS NA MADEIRA RECONSTITUÍDA ........................................................................ 66 4 TRATAMENTO DA MADEIRA .................................................................................................... 68 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 69 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 70 TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS .............................................. 73 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 73 2 ESTRUTURA, PROPRIEDADES E TIPOS DE METAIS .......................................................... 73 2.1 METAIS FERROSOS ..................................................................................................................... 74 3 CORROSÃO ....................................................................................................................................... 76 3.1 FATORES QUE FAVORECEM A CORROSÃO ........................................................................ 79 4 PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO ............................................................................................ 82 4.1 IMPEDIMENTO DE PARES GALVÂNICOS ............................................................................ 82 4.2 REVESTIMENTOS PROTETORES ............................................................................................. 82 4.3 PROTEÇÃO GALVÂNICA ......................................................................................................... 83 4.4 AMBIENTE E DESIGN ................................................................................................................ 83 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 85 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 86 TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS POLIMÉRICOS ............. 89 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 89 2 TIPOS DE DEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS ......................................................................... 89 3 MÉTODOS UTILIZADOS PARA ESTUDO DA DEGRADAÇÃO ......................................... 92 3.1 MÉTODOS AMBIENTAIS ........................................................................................................... 92 3.2 MÉTODOS LABORATORIAIS ................................................................................................... 93 3.3 ENVELHECIMENTO ACELERADO ......................................................................................... 94 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 95 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 96 TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO .................. 99 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 99 2 CLASSIFICAÇÃO DAS CAUSAS DE PATOLOGIAS EM CONCRETOS ............................ 99 2.1 PATOLOGIAS DERIVADAS DOS COMPONENTES DO CONCRETO ............................ 100 2.2 DANOS CAUSADOS POR FABRICAÇÃO E EXECUÇÃO DO CONCRETO .................. 102 2.3 INFLUÊNCIA DO AMBIENTE ................................................................................................ 104 2.4 DETERIORAÇÃO POR AGENTES EXTERNOS .................................................................... 105 2.5 EFEITO DA DETERIORAÇÃO DO AÇO................................................................................ 106 3 INVESTIGAÇÃO E DIAGNÓSTICO ......................................................................................... 107 4 TRATAMENTO DOS ELEMENTOS DO CONCRETO ........................................................... 109 4.1 PROTEÇÃO SUPERFICIAL E MANUTENÇÃO DAS ESTRUTURAS DO CONCRETO .......... 109 4.2 REPARAÇÃO DO CONCRETO ............................................................................................... 110 LEITURA COMPLEMENTAR ..........................................................................................................111 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 118 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 119 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 121 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES .......................................... 125 TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL .................................................................................. 127 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 127 2 CONSIDERAÇÕES DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS............................................ 127 2.1 OBTENÇÃO DE LAUDO ESTRUTURAL............................................................................... 130 2.1.1 Obtenção de dados ............................................................................................................ 131 3 TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO ........................................................................................................ 134 3.1 TÉCNICAS SENSORIAIS .......................................................................................................... 134 3.2 ENSAIOS DESTRUTIVOS ......................................................................................................... 135 3.3 ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS .............................................................................................. 138 RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 141 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 142 TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO .................................................................. 145 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 145 2 METODOLOGIA DE ANÁLISE ................................................................................................... 145 2.1 ANÁLISE CAUSA-EFEITO ....................................................................................................... 147 2.2 ANÁLISE MULTICRITÉRIO ..................................................................................................... 149 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 155 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 156 TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO .................................................................... 159 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 159 2 MANUTENÇÃO .............................................................................................................................. 159 2.1 INVESTIMENTO DA MANUTENÇÃO.................................................................................. 161 3 CASOS DE RECUPERAÇÃO ........................................................................................................ 163 3.1 CASO Nº 1 – EXPOSIÇÃO DO AÇO DE REFORÇO EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS ............................................................................................................................ 167 3.1.1 Reparação em viga de pavimento ................................................................................... 167 3.1.2 Reparação em pilar de edificação .................................................................................... 168 3.2 CASO Nº 2 – PROBLEMAS DE INFILTRAÇÃO ................................................................... 170 3.2.1 Impermeabilização em reservatório torre de água ...................................................... 170 3.2.2 Impermeabilização em laje .............................................................................................. 172 3.3 CASO Nº 3 RECUPERAÇÃO DE FACHADA ........................................................................ 173 3.3.1 O caso do edifício A .......................................................................................................... 173 3.4 CASOS DE RECUPERAÇÃO DE CONEXÕES ...................................................................... 174 3.4.1 Métodos corretivos nos Aparelhos de Apoio Metálicos de pontes ............................ 174 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 176 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 181 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 182 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 184 1 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • identificar a presença de riscos externos/internos ao projeto de construção; • aprender a caracterizar uma manifestação patológica; • conhecer as manifestações patológicas comuns nos materiais cerâmicos; • diferenciar as manifestações patológicas em materiais cimentícios. Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL TÓPICO 2 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS TÓPICO 3 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 3 TÓPICO 1 — UNIDADE 1 PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 1 INTRODUÇÃO As estruturas podem ser vistas como uma réplica da natureza para facilitar a moradia dos seres humanos. Nesse sentido, uma edificação pode ser vista como uma árvore: precisa de raízes (a fundação), possui um tronco (a supraestrutura) e é ramificada em unidades menores que podem ser folhas, flores e frutos (subsiste- mas que definem espaços menores e dão forma ao projeto de construção). Nessa mesma linha de raciocínio podemos pensar que, a estrutura está instalada em um ambiente onde tem sol, água, vento e terra, criando uma atmos- fera que chamamos de intemperismo, que ocorre de modo involuntário e sem que possa ser controlado. Até certo limite, o intemperismo atua em nosso projeto de construção. Como resultado dessa interação é comum que o projeto reaja, regis- trando internamente alguns danos estéticos ou severos quando nossa construção não está “preparada” para tal condição (FIGUEIREDO, 2018). As constantes situações de acidentes (como desprendimento de material ou colapso parcial nas construções) têm influenciado as autoridades a insistir no cumprimento de requisitos técnicos e legais, de modo que as empresas consigam empregar sistemas de prevenção e atuar frente a possíveis riscos. A forma em que a área tem modificado as normatividades nos últimos 30 anos procura “abrir os olhos” dos construtores e projetistas à realização de boas práticas no gerenciamen- to de projetos, porém, sempre fica nas mãos do representante local e do engenheiro encarregado assumir os protocolos, aceitar materiais e aplicar técnicasconstrutivas para dar forma ao projeto. Sendo quase uma responsabilidade jurídica resumida. É por isso que com ajuda de indicadores de desempenho técnico é facilita- da a avaliação posterior da entrega ou estado da estrutura, de modo que possam ser tomadas decisões para reduzir o risco de danos. Por exemplo, a aplicação da manutenção em uma ponte deve ser uma ferramenta para atingir o objetivo pelo qual ela foi construída, sendo este uma via de mão dupla: segurança para quem faz uso da estrutura e extensão da sua vida útil. 2 PATOLOGIA NA CONSTRUÇÃO CIVIL A patologia na construção civil pode ser definida como a área encarrega- da de analisar os componentes de um projeto de construção que por algum moti- vo passam a ter um desempenho insatisfatório. Abordando os possíveis defeitos UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 4 mediante “sintomas” ou manifestações patológicas, suas origens, causas, meca- nismos de ocorrência e consequências (CREMONINI, 1988). O problema das ma- nifestações patológicas é constituído em ser um aviso de que o componente está “sofrendo” alguma anomalia, que se traduz em algum dano no desempenho a curto ou longo prazo. Em função da extensão do dano, superficial ou profundo, será necessária uma intervenção em vários sistemas que, se não forem reparados pode levar ao deterioramento progressivo e geral da estrutura. A Associação de Especialistas Europeus na Edificação e da Construção (AEEBC,1994) indica atenção para três pontos principais de interesse, devida- mente inter-relacionadas na patologia: • identificação, pesquisa e diagnóstico dos defeitos existentes na edificação; • prognóstico do defeito diagnosticado e recomendações das ações mais ade- quadas, considerando a construção no futuro e os recursos disponíveis; • concepção, especificação, implementação e supervisão dos programas ade- quados de reparação, com o acompanhamento e avaliação das obras após re- paração, isso em termos do seu desempenho funcional, técnico e econômico. O conceito de patologia está intimamente relacionado ao conceito de de- sempenho, pois se algo “não parece” estar funcionando bem, deve ser medido. Lichtenstein (1985) aponta que um produto tem determinado desempenho quan- do cumpre a totalidade ou parcialmente seu objetivo durante seu uso. De forma geral, junto com o autor podemos afirmar que: Existem dois tipos de situações-problemas em uma obra, a patologia, uma anomalia real com sintomas já manifestados, e a inconformidade, um potencial problema já instalado e ainda sem sintomas aparentes. Portanto, todo sistema ou subsistema que não atende algum requisito de desempenho exigido por legisla- ção, regulamentação ou normalização técnica tem grandes chances de apresentar possível manifestação patológica no futuro (IBDA, 2013). 2.1 CAUSAS DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS A realização dos projetos de construção é feita por métodos humanos aplicados aos materiais, através do auxílio de diferentes técnicas. Assim, é neces- sário manipularmos os materiais para que consigamos extrair seu melhor desem- penho, seja em condições naturais ou através de certas técnicas que nos ajudam a obter uma boa performance durante serviço. Por exemplo, o concreto é constituído por cimento, areia, brita, água, aditi- vos e materiais suplementares (como fílers ou pozolana). Cada um com tamanho, propriedades de absorção, densidade e dureza diferentes. Quando misturados, em proporções ótimas, obteremos um concreto com adequado desempenho para aplicação, que também precisará ser bem conformado (bem colocado) e curado (técnica utilizada para hidratar o cimento sem que haja evaporação da água de amassamento e melhora na resistência mecânica). TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 5 O concreto estará exposto a condições ambientais que, em função de caracte- rísticas microestruturais, causarão maior ou menor degradação durante algum tem- po de uso (FIGUEIREDO, 2018). Estas degradações que ocorrem de acordo com a interação com o meio são chamadas de patologias naturais, como por exemplo, o surgimento de manchas no concreto em áreas úmidas ou em contato da chuva, esta manifestação está associada a propriedade de absorção que os concretos apresentam. Outras patologias podem ocorrer devido a falhas construtivas ou de con- cepção do projeto, as quais denominamos patologias aceleradas, uma vez que o aparecimento de “doenças” no concreto acontecerá de maneira mais rápida. Processos como a seleção dos materiais, aplicação de cura, conformação do con- creto, podem causar as patologias aceleradas. Na Figura 1 vemos uma falha no processo de conformação de vigotas de concreto, provavelmente devido a um lapso no processo de execução de formas. Este grande abaulamento das vigotas futuramente causará formação de fissuras na laje e na própria vigota. FIGURA 1 – DEFICIÊNCIA NA QUALIDADE DAS VIGOTAS POR INADEQUADO PROCESSO CONSTRUTIVO FONTE: <https://bit.ly/34DuZd6>. Acesso em: 25 maio 2021. A interação de variáveis que podem levar ao surgimento de manifestações patológicas pode ser representada conforme ilustrada na Figura 2. Essas variáveis estão constantemente influenciando o projeto de construção. A convergência positiva delas permitirá a conservação da vida útil do componente, caso contrário (ações am- bientais agressivas, materiais de má qualidade colocados de forma incorreta e supor- tando sobrecarga) a queda do desempenho será evidente desde o início de serviço. UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 6 FIGURA 2 – VARIÁVEIS QUE ATUAM NA FORMAÇÃO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS FONTE: O autor FONTE: O autor Por isso a manutenção é necessária como medida preventiva, para evitar a propagação das manifestações patológicas ou para restauração das inconformidades. Poderíamos representar a gravidade das manifestações patologias na construção ci- vil conforme apresentado na Figura 3, que alertam sobre a intensidade do problema. FIGURA 3 – GRAU DE IMPORTÂNCIA NA PREVENÇÃO E CORREÇÃO DE PATOLOGIAS Os problemas nas fundações devem ser atendidos com a maior urgência possível porque dela depende a estabilidade dos demais sistemas. O caso da de- terioração no sistema estrutural (concreto armado, aço ou alvenaria estrutural) é produto de um desajuste de carga ou pela exposição direta do material (quando não há outro material de revestimento). Cuja primeira manifestação resulta em seu desprendimento. Já no caso das impermeabilizações, sendo estas bem locali- zadas, darão lugar às infiltrações (BRANCO; BRITO, 2015). TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 7 A necessidade de algum tipo de reabilitação estrutural nas fundações, ou no sistema estrutural, devido a causas de alteração geométrica, aumento das ações atuantes ou aumento no nível de segurança, não obedece a um problema do tipo patológico, por isso essas ações obrigam outras análises e considerações multidisciplinares. ATENCAO 2.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA Durante a formulação, construção e uso da edificação, quando o enge- nheiro é consciente da possibilidade de ocorrência de patologias, elas podem ser evitadas. Dessa forma as anomalias poderão ser reduzidas, levando a menores custos de intervenção em reparação, que por sua vez são precedidos por estudos rigorosos que ditam um diagnóstico. Conforme Gomide, Pujadas e Neto (2006) expõem, é comum no Brasil que a manutenção seja aplicada durante o conserto, sem considerar a disponi- bilização prévia de recursos para implementar um programa de atividades com fundamentação no tempo de vida dos componentes, suas frequências de uso, o funcionamento de máquinas e equipamentos, a operacionalidade e as possíveis perdas de desempenho (investimento em manutenção). Ainda que o desenvolvimento de técnicas para construção tenha registrado muitos avanços comparados às obras antigas, a carência de uma mão de obra treinada fará toda a diferença, a ocorrência de erros humanos é normal, porém deve ser minimizada. IMPORTANTE Uma situação comum para aplicar a prevenção seria indicar aos operários que o arame utilizado para amarrar as barras de aço deve ser finalizado por dentro delas (a fim de evitar que as pontas fiquem do lado do recobrimento), de modo que no momento em que o concreto é despejado não ocorra interferência das pontas da armação na propagação de corrosão, que acabará desprendendo material das barras de aço principais. O benefício da engenharia preventiva é muito grande, mas os de- talhes ou pequenos procedimentos que levam até ela resultam em um efeito dominó. UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 8 Para um momento de reflexão e divertimento: quando as coisas não são feitas de maneira correta e o engenheiro está ciente da situação, só há uma forma de evitarmos uma catástrofe, como observamos na figura a seguir. INTERESSA NTE FIGURA – “MEME” DE QUANDO ALGUMA COISA ESTÁ ERRADA NO PROCESSO DE INSTALAÇÃO FONTE: <https://bit.ly/3i9P5nk>. Acesso em: 25 maio 2021. 3 RISCOS E ESTIMATIVA DE CAUSAS Tal como Sanches (2013) indica, o risco pode ser definido como a materia- lização de um evento indesejado. Sendo que a ele está associada uma probabili- dade (possibilidade numérica) de ocorrência de um evento, e pode ser uma ame- aça quando prejudica uma situação, ou uma oportunidade quando ele melhora certas condições. Contudo, quando ele não é evitado e é recorrente pode acabar sendo fatal, por isso denominado perigo. A probabilidade de ocorrência de riscos na construção civil é muito alta. Muitos deles acontecem durante a construção do projeto de engenharia. Por isso, visando que os riscos associados a acidentes na indústria da construção civil se- jam reduzidos, são aplicadas medidas como as normas regulamentadoras de con- dições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção NR-18 (BRASIL, 2020), segurança em instalações e serviços em eletricidade NR-10 (BRASIL, 2019) e segurança no trabalho em máquinas e equipamentos NR-12 (BRASIL, 2010), entre atividades de lógica comum como: manter a obra organizada, capacitar os envolvidos e contar com uma comissão de prevenção de acidentes. Temos em conta que esse tema não será contemplado neste livro, pois pretendemos abordar problemas que são evidenciados nas estruturas durante o seu uso. TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 9 Se as manifestações patológicas existem, é porque não foram atendidos os alertas de riscos para que essas manifestações não ocorressem, ou seja, são conse- quências de falta de gerenciamento ou conscientização. Curiosamente, apesar de existirem numerosos artigos que realçam a importância de realizar práticas efica- zes na construção, existem comportamentos prejudiciais e recorrentes dentro dos projetos de engenharia que afetam a eficiência do desempenho do gerenciamento de riscos, dentre eles, os cronogramas apertados de entrega e o baixo investimen- to na obra (EKUNG; ADU; LASHINDE, 2020). Segundo Ramasesh e Browning (2014) o surgimento de patologias em es- truturas construtivas está fortemente relacionado a incompatibilidades no proje- to, conhecimento desarticulado nos processos construtivos e falta de uma cultura organizacional (conjunto de complexo de valores e ações da empresa), que leva a problemas nos componentes construtivos. Fora dos típicos riscos geológicos, como os sismos, que possuem uma categoriza- ção a nível nacional, a maioria dos riscos patológicos pode ser evitada quando os projetos são exe- cutados com estudos prévios, com as devidas licenças ambientais, empregando profissionais qua- lificados, procedimentos corretos, com materiais de qualidade e com a aplicação da manutenção. ATENCAO 3.1. LOCAIS DE RISCOS As estruturas possuem uma peculiaridade no que se refere aos materiais e componentes que a protegem da influência incessante do clima externo, e que permitem criar microclimas dentro delas. Tal como Watt (2008) resume, existem vários requerimentos de desempenho que fazem do projeto de construção um su- cesso e uma harmonização total dos microclimas, pois ele também é considerado um produto que tem requisitos ou uma demanda a cumprir, que são: • acessos e saídas; • aparência; • durabilidade; • estabilidade dimensional; • resistência e estabilidade; • exclusão do clima; • conforto acústico; • conforto térmico; • proteção contra o fogo; • luz e ventilação; UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 10 • saneamento; • segurança; • custo. Ainda que existam outras exigências por parte dos usuários, como espaço de circulação, comunicabilidade, orientação etc., o mais importante é que a en- volvente não seja comprometida, desse jeito a degradação tomará o curso natural e não acelerado. Assim, quando esse limite é conservado em boas condições, sua durabilidade é conservada e os requisitos dos usuários atingidos. Essas envolven- tes e a interação com os usuários são representadas na Figura 4. FIGURA 4 – ENVOLVENTE DA EDIFICAÇÃO E OUTROS REQUISITOS PARA CUMPRIMENTO DOS OBJETIVOS FONTE: Adaptado de Osbourn e Greeno (1997) TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 11 São esses locais do limite da envolvente, onde há maior probabilidade de ocorrência de manifestações patológicas, no Gráfico 1 é apresentada uma estimativa das causas que levam ao surgimento de manifestações patológicas na construção ci- vil, sendo que, a maioria delas ocorre por variações dimensionais. Fato que pode ser resultado da ação de agentes físicos sobre os materiais com diferentes propriedades. GRÁFICO 1 – ESTIMATIVA PERCENTUAL DE PRINCIPAIS CAUSAS DE EVENTOS PATOLÓGICOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL FONTE: Adaptado de Do Carmo (2003, p. 6) 3.2 ELEMENTOS NÃO ESTRUTURAIS A fachada é a principal barreira protetora contra os agentes atmosféricos que atuam em uma edificação. Em muitas ocasiões, como resposta, ela começa a registrar patologias que levam à perda de desempenho do revestimento exterior da parede (BAUER et al., 2020). Seja placa cerâmica ou outro material a realidade é que cada um deles está aderido a outro que tem outras propriedades (porosida- de, transporte de água, fragilidade ou ductilidade) e funções. Levando em consideração que as fachadas são a principal barreira prote- tora, elas também são o primeiro componente externo a sofrer degradação, segui- da das camadas que existem entre o substrato e a fachada. Já de modo interno, quem começa a resistir a solicitações é o chão, com os possíveis revestimentos nele presente, seguido das paredes e por último os marcos de janelas e portas, sendo um indicador mais grave quando se presume uma origem geotécnica. UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 12 3.3 ELEMENTOS ESTRUTURAIS Quando as irregularidades acontecem nos elementos estruturais o pro- blema não é um simples reparo local, pois não sabemos o esforço que pode ter sido produzido nos membros próximos à patologia. Os tipos de agentes atuantes são mecânicos, nos quais ficam evidenciadas deformações, fissuras, rachaduras ou desprendimentos de material. A extensão do estudo é maior, assim como o custo de reparo. Quando a problemática da patologia surge nesses componentes podemos falar dos níveis de riscos (Figura 5), o que levará a tomar medidas de segurança para manter a integralidade da estrutura. FIGURA 5 – POSSÍVEL INTENSIDADE DE RISCOS QUANDO AS PATOLOGIAS APARECEM EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS FONTE: Adaptado de Cardona (2011) 4 DURABILIDADE Todo o edifício tem um ciclo de vida útil, o qual pode variar dependendo de fatores como a durabilidade dos materiais empregados na construção, das condições de exposição, uso e a existência de uma manutenção periódica. Segundo a NBR 15575-1 (ABNT, 2013), a vida útil é período de tempo em que uma edificação ou algum dos seus componentes respondem às atividades para o qual foi projetado, atendendo os níveis de desempenho. Esse conceito está associado à durabilidade, e destaca-se que não é uma propriedade intrínseca dos materiais, é produto de uma relação comoaquela indicada nas variáveis que atu- TÓPICO 1 — PATOLOGIA E RISCOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 13 am na formação de manifestações patológicas (Figura 2). Por exemplo, não ha- verá nenhuma durabilidade em usar um tijolo de resistência à compressão baixa em uma parede de carga estrutural. De acordo com Bauer, Castro e Antunes (2011), devem ainda ser identifica- dos os mecanismos pelos quais esses fatores de degradação podem causar alterações nas propriedades do material ou componente, e os possíveis efeitos da degradação nas características de desempenho escolhidas para o material ou componente. Para cada uma das características de desempenho selecionadas, deve optar-se por um mé- todo de ensaio que permita identificar, estimar, quantificar, e monitorar de modo a determinar relações entre a degradação do material e o efeito desses fatores. 14 Neste tópico, você aprendeu que: RESUMO DO TÓPICO 1 • A patologia é uma ciência que precisa de normatividade e muita prevenção desde a concepção do projeto até seu uso. • É normal o desenvolvimento de anomalias no projeto de construção, porém, a manutenção oportuna é encarregada de conservar a vida útil dos componentes. • A estabilidade, conforto e durabilidade de um projeto de construção depen- dem de uma harmonia entre as etapas do processo construtivo e dos mate- riais empregados nele. • Agentes atmosféricos como a água livre, temperatura, umidade, radiação so- lar, gases, vento e bactérias atuarão de modo natural na envolvente da edifi- cação, por isso é normal que nela sejam manifestadas as primeiras patologias. 15 1 A seguinte figura correlaciona etapas do processo construtivo e uso da construção civil, preencha os devidos espaços: AUTOATIVIDADE Etapas do processo construtivo na construção civil FONTE: O autor 2 As estatísticas informam que, mundialmente, a origem da maioria das pa- tologias na construção civil não está no uso do projeto, e sim nas outras etapas. Com relação às porcentagens de origem das manifestações patoló- gicas para o caso do Brasil, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, e em seguida justifique sua resposta: a) ( ) Materiais, projeto, execução, falta de manutenção. b) ( ) Execução, materiais, projeto, falta de manutenção. c) ( ) Projeto, execução, materiais, falta de manutenção. d) ( ) Falta de manutenção, projeto, execução, materiais. 3 Existem várias nomenclaturas dentro da patologia das construções conhecidas como 4R (reparação, recuperação, reabilitação e restauração). Relacione as definições com suas respectivas nomenclaturas, dispostas nas colunas a seguir: 1) Substituição de materiais deteriorados. 2) Aplicação de técnicas sobre um sistema. 3) Modificação de uma estrutura. 4) Ajuste da aparência ou forma nas es- truturas antigas. A) Restauração. B) Reabilitação. C) Recuperação. D) Reparação. 16 Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) 1A, 2B, 3C, 4D. b) ( ) 1D, 2C, 3B, 4A. c) ( ) 1B, 2A, 3D, 4C. d) ( ) 1C, 2D, 3A, 4B. 4 A etapa de inspeção patológica deve ser executada por profissionais ade- quados e consiste na definição das manifestações patológicas encontradas durante vistoria em uma determinada estrutura. Esta inspeção não é exclu- siva do período de uso da estrutura, podem ser feitas inspeções durante o recebimento de materiais ou execução da obra. Para que seja possível pro- longar e/ou evitar o recorrente recursos de inspeções prediais, qual seria a melhor forma de prevenir o surgimento de patologias na construção civil? 5 Durante a execução de uma obra em concreto armado, a Vida Útil de Proje- to (VUP) mínima é igual ou superior a 50 anos, conforme norma de desem- penho ABNT NBR 15575. Para que seja alcançado este objetivo é necessário que o concreto atenda uma relação entre a durabilidade, vida útil e manu- tenção, sendo que, mesmo que os componentes individuais da estrutura podem ter durabilidades e manutenções diferentes com as devidas indica- ções esse tempo pode ser atingido. Em suas próprias palavras, argumente como um parâmetro influencia no outro para alcançar o tempo de vida útil especificado anteriormente: 17 TÓPICO 2 — UNIDADE 1 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 1 INTRODUÇÃO Os materiais cerâmicos são amplamente utilizados na construção civil, eles são constituídos por tijolos, telhas, tubos e na forma de placas de revestimentos. A cerâmica é o material artificial mais antigo produzido pela humanidade, fazendo uso de argilas que, quando em contato com a água, pode ser moldada em peças e após cozimento em altas temperaturas (aproximadamente 1000 °C) torna-se resistente. A indústria no Brasil estima que existam cerca de 7 mil empresas associadas à produção de cerâmica vermelha, produzida a partir de 10.300.000 de toneladas de argila por mês o que representa 4,8% da indústria na construção civil (ANICER, c2020). Essa indústria não contempla a fabricação de cerâmica para revestimento, a qual é medida pela quantidade de metros quadrados produzidos anualmente. Para o ano de 2018 foram fabricados 872 milhões de m2 de cerâmica destinada a piso, parede, fachada e porcelanato (ANFACER, c2020), ou seja, não é pouca coisa do que estamos avaliando, ao final o acadêmico poderá observar que os materiais que frequentemente observamos nas fachadas da construção civil são cerâmicos. Por mais que os produtos fabricados possuam uma marca de qualidade, ava- liada em condições de laboratório, eles apresentam um mínimo de presença de defei- tos, além de sofrerem também algum desgaste durante contato, transporte e colocação na obra, além de sofrerem danos pelas repetitivas e inconstantes variações de umidade, temperatura e carga durante a etapa construtiva e posterior. A tarefa do engenheiro é a de revisar os contatos e assegurar que não existirão problemas que não sejam da natu- reza própria do material, antes, durante e depois da instalação das peças. 2 DEFEITOS MICROESTRUTURAIS Conforme dados da Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimentos, Louças Sanitárias e Congêneres (ANFACER), o Brasil é um dos principais países envolvidos com o setor cerâmico, ocupando a terceira posi- ção em produção e segunda em consumo mundial (ANFACER, c2020). É conhecido pelo acadêmico que a cerâmica resulta de uma mistura de ar- gilas, em estado plástico é moldada, secada e posteriormente cozida em altas tem- peraturas. Constituída basicamente de partículas de diâmetro inferior a 0,005 mm. Estas partículas, com o devido tratamento, sofrem uma reconfiguração, entre elas, 18 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS na medida que são fabricadas: uma peça verde (em frio e mole, simplesmente com- pactada), se transforma em uma peça rígida (sinterizada), como é esquematizado na Figura 6, cujas partículas tem maior área de contato e criam uma rede predomi- nantemente contínua, pois existem vazios que não podem ser mais reduzidos. FIGURA 6 – RECONFIGURAÇÃO DAS PARTÍCULAS ANTES E DEPOIS DA COCÇÃO DA ARGILA PARA CONFORMAÇÃO DE UMA PEÇA CERÂMICA FONTE: Fonseca et al. (2016, p. 1346) É essa existência de vazios ou poros que permite o ingresso de água e ca- lor, que pode levar à dilatação da estrutura. Uma característica que não acontece de modo uniforme. Os poros atuam como concentradores de tensão e são a prin- cipal causa dos defeitos dos produtos cerâmicos, uma vez que facilitam o início das trincas e com isso, uma possível fratura. A distribuição de tamanhos de poros e a porosidade total alteram as propriedades das cerâmicas. Portanto, os vazios atuam negativamente na resistência à fratura (FONSECA et al., 2016). Na Figura 7 são apresentados os diferentes agentes que atuam na degradação dos materiais cerâmicos. As degradações podem ser por variação dimensional, cau- sada por agentes físicos (umidade e temperatura) e químicos (crescimento de cristais através da penetração de sais) ou através de esforços mecânicos, como esforços de compressão ouflexão superiores à resistência da peça ou devido ao impacto. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 19 FIGURA 7 – TIPOS DE AGENTES QUE ATUAM NA DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICOS FONTE: Adaptado de Figueiredo (2018, p. 385) Com relação ao emprego dos tijolos, são apresentadas na Figura 8 os diferentes tipos de formas em que podem ser empregados na construção civil. Devemos considerar que sua forma influencia nas propriedades físicas (princi- palmente em absorção) e mecânicas (resistências). Por exemplo, os tijolos típi- cos utilizados para vedação (tijolo baiano) suportam cargas muito inferiores aos blocos estruturais e podem fissurar se forem empregados com o fim de resistir a esforços de compressão. A norma ABNT 15270 (ABNT, 2017) especifica os requi- sitos dimensionais, propriedades físicas e mecânicas de blocos de tijolos cerâmi- cos a serem utilizados em obras de alvenaria estrutural ou não, com o intuito de evitar a presença de futuras patologias. Dentre algumas das especificações para uma adequada aplicação são ne- cessários alguns conhecimentos das peças (ABNT, 2017), divididos em aplicação de vedação (VED) ou estrutural (EST): • Para uso de vedação todas as larguras são aplicáveis, sendo admitidos blocos e tijolos com largura de 70 mm somente para funções secundárias, como shafts ou pequenos enchimentos. Para uso estrutural as larguras mínimas dos blo- cos dependerão do tipo de construção, sendo as larguras mínimas de blocos para um pavimento de 90 mm, até dois pavimentos de 115 mm e acima de dois pavimentos de 140 mm. • As resistências mínimas e absorção de água variam de acordo com a classe de resistência do bloco ou tijolo, para vedação as classes de resistência variam entre 1,5 MPa até 4 MPa e absorção de água entre 8 % a 25 %. Para blocos e tijolos estruturais as resistências variam de 4 MPa a 20 Mpa e a absorção de água entre 8 % a 21 %. • Para aceitar a utilização de um lote de tijolos ou blocos, recomenda-se reali- zar inspeção dos blocos por amostragem, sendo necessário o atendimento da identificação de fabricação gravado no tijolo juntamente com informações do fabricante, dimensões nominais e de rastreabilidade. Também se deve reali- zar inspeção visual, na qual eles não podem apresentar defeitos sistemáticos, como quebras, superfícies irregulares ou deformações. Para lotes entre 1.000 a 250.000 peças recomendam-se amostragem contendo 13 peças, e se deve rejeitar o lote caso 5 unidades não estejam em conformidade. 20 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS FIGURA 8 – VARIAÇÕES DE FORMA DOS TIJOLOS FONTE: <https://bit.ly/3un2nPD>. Acesso em: 25 maio 2021. Com relação às anomalias em alvenarias de tijolos ou blocos cerâmicos, além das características dos materiais, a execução e as ações de manutenção são os principais fatores para um bom funcionamento da alvenaria ao longo do tempo de vida útil. As principais causas de anomalias em alvenarias estão associadas à ação da água e fissurações e podem ser divididas em três grandes grupos, conforme apresentado no Quadro 1. Os fatores que causam esses problemas podem ser associados a: excesso de peso, assentamento das fundações, sismos, variação de temperatura, gelo/desgelo, absorção de água, poluição, raios UV, elevada presen- ça de sais no solo, entre outros (BRANCO; BRITO, 2015). QUADRO 1 – ANOMALIAS E CAUSAS EM ALVERNARIA CERÂMICA Física / Mecânica Química Biológica - Fissuração - Esmagamento - Desagregação - Descasque - Erosão - Umidades - Eflorescência e criptoflorescência - Empolamento - Manchas - Perda de tonalidade - Bolores e fungos - Desintegração das juntas - Presença de vegetação - Bolores e fungos - Outros agentes biológicos FONTE: Adaptado de Branco e Brito (2015) TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 21 • Criptoflorescência é a cristalização de sais no interior de elementos construtivos como paredes e lajes. O crescimento dos cristais tem grande dimensão e aderem o interior das paredes da cerâmica, aumentando o volume e as tensões internas do material, causando sua degradação. • Eflorescência, por sua vez, é o aparecimento de sais cristalizados na superfície do ma- terial, através da migração de sais do interior para o exterior da amostra. A eflorescência, ao contrário da criptoflorescência, não causa tensões internas, porém, pode causar degradação caso não seja solucionada. Um exemplo pode ser visto na figura a seguir NOTA FIGURA – REPRESENTAÇÃO DE EFLORESCÊNCIA FONTE: <https://bit.ly/3wNWYTd>. Acesso em: 25 maio 2021. Devemos estar atentos que o surgimento de patologias no revestimento cerâmico está relacionado majoritariamente à falta de especificações durante a execução do projeto, falhas no assentamento e na manutenção (MEDEIROS, 1999). Entretanto, também existirão patologias relacionadas ao uso e a manutenção como o desgaste do esmalte, formação de manchas (ataque químico e mancha d’água), associados ao uso incorreto de produtos de limpeza para a classe correspondente à placa cerâmica (REBELO, 2010). 22 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS FIGURA 9 – PRINCIPAIS MOTIVOS DO DESTACAMENTO DE PLACAS FONTE: Adaptado de Atex (c2020) FIGURA 10 – FISSURAÇÃO DEVIDO A CAUSA INTERNA (A) E DEVIDO A CAUSA EXTERNA (B) Segundo Roscoe (2008) as situações mais comuns de descolamento costu- mam ocorrer por volta de cinco anos de conclusão da obra. A ocorrência cíclica das solicitações somada às perdas naturais de aderência dos materiais de fixação, em situações de subdimensionamento do sistema, caracteriza falhas que costumam re- sultar em problemas de desprendimento, conforme visto na Figura 9. 3 DANOS CAUSADOS POR FISSURAS Conforme visto anteriormente, a fissuração das alvenarias está relaciona- da à incapacidade de resistir aos esforços cortantes de flexão ou tração devido a causas internas ou externas. As causas externas (Figura 10a) estão relacionadas a deformações da estrutura, ações de carga, deformação ou umidade. Já as causas internas (Figura 10b) estão relacionadas com dilatação térmica, oxidação de me- tais, criptoflorescências, gelo e desgelo. FONTE: O autor TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 23 Portanto, as fissuras em paredes devido à aplicação de cargas são causa- das principalmente pela limitada capacidade da alvenaria de tijolos em absorver cargas diretamente aplicadas. Na Figura 11, vemos duas ocorrências de fissura- ção em paredes ou muros de tijolos. A situação em que a fissuração se propa- ga pela argamassa (Figura 11a) ocorre devido a uma maior resistência do tijolo (quando a construção é feita com tijolos maciços), a situação em que a fissuração transpassa o tijolo (Figura 11b) ocorre devido a uma menor resistência do tijolo, como exemplo, a aplicação de tijolos furados. FIGURA 11 – MODALIDADE DE OCORRÊNCIA DE FISSURAS EM MUROS CONSTRUÍDOS COM TIJOLOS FONTE: Flores e Brito (2004, p. 28) Em construções com estruturas de concreto, a fluência e retração dos ele- mentos estruturais podem impor esforços na alvenaria de vedação, principal- mente em locais mais cruciais como nas vergas e contravergas de janelas e portas. A Figura 12 apresenta as localizações das principais fissuras vistas em alvenarias devido à retração da parede, variação térmica, assentamento da fundação e defor- mações por flexão dos pavimentos. 24 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS FIGURA 12 - FISSURAS FREQUENTES EM PAREDES E DIVISÓRIAS FONTE: Adaptado de Thomaz (1989, p. 55) Portanto, as principais causas de fissuras em paredes devido à aplicação de car- ga, são por cargas verticais, concentradas, excêntricas entre outras. Para evitar estas pato- logias é necessário em nível de projeto, impedir que as vigas descarreguem diretamente sobre a parede de alvenaria, como exemplo a utilização de acessórios fixos às paredes. As mudanças de temperatura, sazonais e diárias, provocam variações dimensio- nais de dilatação ou retração,dilatando as alvenarias e movimentando a estrutura. As principais causas para que ocorram as fissuras, devido a essas variações de temperatura, são: diferentes coeficientes de dilatação térmica dos materiais utilizados, grande amplitude e rapidez dos fenô- menos térmicos, os graus de restrição da estrutura utilizada e a ausência de juntas de dilatação. Essas fissuras são mais visíveis nas paredes externas, principalmente aquelas orientadas ao sul, por existir maior gradiente térmico e por coberturas desprovidas de proteção, portanto é recor- rente as paredes do último piso serem as mais afetadas por este problema (THOMAZ, 1989). ATENCAO TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 25 4 DANOS CAUSADOS POR INFILTRAÇÃO A infiltração por umidade pode influenciar no desplacamento do revesti- mento cerâmico em função de, por absorver umidade, sofrer uma expansão nas suas dimensões. “A expansão por umidade (EPU) também chamada de dilatação higroscópica, é o aumento de tamanho da placa cerâmica na presença de umidade” (BAUER; RAGO, 2000) o que ocorre depois que as peças terminam o processo de fabricação, tanto por temperatura ambiente, umidade, quanto por água líquida. A Figura 13 apresenta fissuras do revestimento devido a problemas de infil- tração de água nas juntas do revestimento cerâmico, causando expansão e tensões entre as cerâmicas, ocasionando sua quebra. Portanto, os principais problemas que observamos devido à infiltração em cerâmicas estão no desplacamento e na quebra das peças cerâmicas utilizadas durante a execução da obra. Com relação à infiltração, o Quadro 2 apresenta as situações-problemas e origens dos fenômenos causados. QUADRO 2 - TIPOS DE RUPTURAS E CAUSAS FONTE: Adaptado de Bento (2010) FONTE: O autor Tipo de ruptura Origem do fenômeno Ruptura adesiva placa-cola Aplicação de cola que já tenha ultrapassado o tempo de abertura real, ou utilização de cola que não é adequada para o grau de porosida- de da cerâmica. Ruptura coesiva da cola Utilização prematura do revestimento, antes da cola ter atingido o desempenho necessário. Ruptura adesiva da cola-suporte Contágios do suporte por produtos cobertos de pó, ou suporte muito quente ou seco no mo- mento da aplicação da cola, ou cola inadequa- da para o grau de absorção de água do suporte. Ruptura coesiva do suporte Suporte que não apresenta a devida coesão, sem condições para receber um revestimento. FIGURA 13 – APARÊNCIA DE UM REVESTIMENTO CERÂMICO NO CHÃO COM PROBLEMAS DE INFILTRAÇÃO ENTRE JUNTAS 26 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS A norma NBR 13754 (ABNT, 2016) indica aspectos para o assentamento de placas cerâmicas para obter um bom estado de acabamento. Quando realiza- dos a rigor é obtido um bom acabamento com redução dos riscos para formação de anomalias. Dentre o que especifica a norma, é necessária a remoção das peças da embalagem somente quando forem assentadas. Para sua aplicação devem-se utilizar as peças em estado seco com seu tardoz sem o engobe ou qualquer tipo de elemento pulverulento que vá prejudicar a sua aderência no substrato. A NBR 13006 (ABNT, 2020) informa que as cerâmicas podem ser de ori- gem esmaltada ou não esmaltada. A técnica de esmaltação é utilizada com o in- tuito de se obter um produto com superfície lisa e cristalina, portanto reduz a sua capacidade de absorção, reduzindo os riscos de formação de patologia em sua su- perfície. Outras vantagens ao utilizar os produtos esmaltados são: alta resistência, durabilidade, maior atrativo estético, fácil limpeza e maior isolamento acústico. 5 DANOS CAUSADOS POR MOFO Flores e de Brito (2004) afirmam que as anomalias causadas por mofo são ocorrências da presença de umidade e microrganismos em alvenarias ou reves- timentos cerâmicos. A presença de água nessas peças pode ocorrer de diferentes formas, sendo as mais comuns as umidades de construção, condensação (vapor em áreas úmidas da obra), precipitação, ascendente (freático). A umidade de construção é a presença de água durante o período da constru- ção da obra e que tende a diminuir gradativamente com o tempo, até desaparecer. A presença dessa água pode causar o aparecimento de manchas, fungos ou eflorescên- cias que resultam na redução das propriedades de isolamento térmico da estrutura. A umidade de condensação é decorrente da presença de vapor de água no ambiente, proveniente do encontro de ar quente e úmido com uma zona fria. Essa umidade penetra o interior dos elementos construtivos, comumente presente em áre- as úmidas de um edifício e causa problemas de isolamento térmico e deficiência de ventilação, também resulta na formação de manchas, eflorescências e fungos (FLO- RES; DE BRITO, 2004). Já a umidade de precipitação é a umidade exterior resultante das águas da chuva que se infiltra nos elementos cerâmicos devido a sua porosidade, sendo as áreas de maior infiltração em alvenarias as juntas de assentamento, partes inferiores das paredes, fissuras e ligações da alvenaria com a estrutura ou com vãos. A Figura 14 apresenta a comum presença de microrganismos resultado da umidade nas cerâmicas utilizadas para revestimento. Esses mofos são constituintes dos ataques químicos em materiais porosos, úmidos e pouco ventilados. Como prevenção deve-se utilizar em áreas úmidas revestimentos com baixa absorção e esmaltados. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 27 FIGURA 14 – DANO SUPERFICIAL CAUSADO PELA PRESENÇA DE MOFO (BOLOR) NOS REVES- TIMENTOS CERÂMICOS FONTE: <https://bit.ly/3g555nR>. Acesso em: 25 maio 2021. FIGURA 15 – APARÊNCIA DE TIJOLOS CERÂMICOS APÓS SURGIMENTO DE EFLORESCÊNCIA FONTE: <https://bit.ly/3wNWYTd>. Acesso em: 25 maio 2021. 6 DANOS CAUSADOS POR EFLORESCÊNCIA A eflorescência é a formação de um depósito salino na superfície do ob- jeto cerâmico como resultado da exposição a intempéries e sua interação com os álcalis presentes no elemento. Por se tratar de um fenômeno que se apoia na per- meabilidade da amostra, na maioria dos casos é uma anomalia superficial, que altera a aparência do elemento, ainda que, em certos casos, pode ser gerada uma degradação profunda do elemento pela agressividade do sal (UEMOTO,1988). As eflorescências podem ser manchas formadas por carbonatos ou sulfa- tos que ficam depositados na superfície da cerâmica com elevado grau de poro- sidade. Geralmente o processo de formação se dá através da reação do sal com contato de gás carbônico (CO2) ou sulfatos (SO3) do meio. Apresentam-se sob a forma de manchas esbranquiçadas, nas quais geralmente há presença de umida- de na superfície do material (ver Figura 15). O Quadro 3 apresenta as principais causas e consequências da presença de eflorescências na construção civil. 28 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS QUADRO 3 – TIPOS DE EFLORESCÊNCIA Tipo Aspecto Natureza dos sais Origem I Depósitos superficiais de sais brancos muito solúveis. Surgem após saturação da alvenaria e posterior secagem. Sais alcalinos: NaSO KaSO MgSO CaSO Carbonatos alcalinos: KCO3 NaCO3 Oxidação da pirita das argilas durante a queima produz SO3, o qual reage com óxidos livres da matéria-prima. Reações entre os componentes do cerâmico e do cimento formam sais alcalinos. Consequências: sem perigo para a construção: perda da estética. II Cripto eflorescên- cia: presença de sais brancos muito solúveis. Arrebenta- mento na superfície. Destacamento de pe- lículas superficiais. CaSO NaSO MgSO Surgem quando: a água circula lentamente nos materiais porosos, os sais são abundantes, os cerâmicos são compactos e têm baixa absorção de água, cristalização dos sais perto da superfície do cerâmico gerando pressões consideráveis. Consequências: degradação em obra em função da localização da cristalização. III Depósitos brancos na forma de rasgos mui- to aderentes, pouco solúveis, efervescen- tes na presença de ácido clorídrico. CaCO3 A hidratação do cimento libera Ca (OH) que migra paraa su- perfície. Durante a evaporação, transforma-se em um carbonato de cálcio na presença de CO2. Consequências: sem perigo para a construção: perda da es- tética. Sais difíceis de eliminar da superfície na sua totalidade. IV Depósitos brancos do tipo I acompanhados de fissuração nas juntas da alvenaria CaCHO Cristalização do sulfato de cálcio proveniente do cerâmico ou da re- lação entre os sulfatos alcalinos do cerâmico e cal livre de cimento. Consequências: desastroso para alvenaria: fissuração favorece a penetração de água. Empenos de alvenaria pouco carregada. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CERÂMICOS 29 V Rasgos de cor casta- nho e vermelha, tanto nas paredes interiores como exteriores. Fe (OH); FeO; FeSO Fe... Libertação de sulfatos de ferro do cerâmico que se transfor- mam ao contato com o ar em hi- dróxidos ferrosos. Consequências: sem perigo para a construção: perda da estética. VI Rasgos de cor ama- relo-verde, dispersos em eflorescência tipo I Sal de Vanádio VOSO Sal encontrado em algumas argilas. Consequências: sem perigo para a construção: perda da estética. VII Rasgos de cor casta-nho-preto Oxido de manganês Utilizado como corante na fabrica- ção de alguns tijolos de face-a-vista, para formar o sulfato de manganês solúvel. Ao entrar em contato com o cimento ocorre a precipitação do hidróxido de manganês, que se transforma em oxido ao entrar em contato com o ar. Consequências: sem perigo para a construção: perda da estética. FONTE: Adaptado de <https://bit.ly/34DCbWA>. Acesso em: 25 maio 2021. Na Figura 16 vemos a influência da formação de eflorescência que acar- retou em cristoflorescência, gerando um aumento de volume interno entre arga- massa e o revestimento cerâmico. Como solução para esses problemas em contato com o solo indica-se a realização de drenagem de lençóis freáticos, instalação de membranas que evitem o contato com águas salinas, utilização de adesivos hi- drófobos para azulejos e outros revestimentos cerâmicos. FIGURA 16 – CRESCIMENTO DE CRISTAIS SALINOS DEVIDOS À EFLORESCÊNCIA, GERANDO AUMENTO DE VOLUME ENTRE SUBSTRATO E CERÂMICA FONTE: <https://bit.ly/2SNmrxs>. Acesso em: 25 maio 2021. 30 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • É normal que certas peças, como os tijolos, registrem defeitos de fabricação como irregularidades nas bordas ou fissuras leves, porém, elas não devem com- prometer o encaixe nem a degradação da peça durante sua colocação em obra. • Os materiais cerâmicos são instalados em obras como unidades individuais, que constituem um todo geral, sendo assim, a sua reparação pode ser local, sem o comprometimento da estrutura global. • As manifestações patológicas típicas nos materiais cerâmicos são a eflorescên- cia, a infiltração e o mofo, uma questão que pode ser de fácil manutenção sem necessidade de reparação profunda. 31 1 A seguinte figura registra o surgimento da uma anomalia superficial no revestimento ou pintura, qual seria o melhor procedimento para tentar resolver a situação? AUTOATIVIDADE FONTE: O autor a) ( ) Passar água com cloro e lavar, secar e, posteriormente, pintar de novo. b) ( ) Raspar a superfície e substituir o revestimento de argamassa e colocar um novo. c) ( ) Passar pintura sem limpar a superfície. d) ( ) Passar água com cloro e lavar, esperar secar, aplicar massa corrida entre fissuras aparentemente visíveis, lixar e, posteriormente, pintar de novo. e) ( ) Lavar com água sanitária e aplicar pintura na superfície seca. 2 As variações no teor de umidade provocam movimentações de dois tipos: irreversíveis e reversíveis. As movimentações irreversíveis são aquelas que ocorrem logo após fabricar o material e originam-se pela perda ou ganho de água até que seja atingida a umidade higroscópica de equilíbrio. Sobre as patologias que ocorrem em relação às variações no teor de umidade em materiais da construção civil, assinale a afirmativa CORRETA: a) ( ) As movimentações reversíveis ficam delimitadas a um certo intervalo mesmo no caso de se saturar ou secar completamente o material. b) ( ) As movimentações reversíveis ocorrem por irregularidades no teor de umidade do material ao longo do tempo. c) ( ) As movimentações reversíveis ficam delimitadas a um certo intervalo mesmo no caso de se saturar ou fabricar completamente o material. 32 d) ( ) As movimentações irreversíveis ocorrem por irregularidades no teor de umidade do material ao longo do tempo. e) ( ) As movimentações irreversíveis ficam delimitadas a um certo intervalo mesmo no caso de se saturar ou fabricar completamente o material. 3 Os profissionais que atuam na construção civil estão familiarizados com a terminologia de “patologia de infiltrações”, que podem acontecer em qual- quer tipo de edificações e, se não são rapidamente resolvidas, podem de- sencadear inúmeros problemas construtivos. A seguir, assinale a alternati- va que corresponde ao fator que contribui à formação de mofo ou bolor nos materiais cerâmicos ou nas pinturas de uma edificação: a) ( ) Variações de temperatura no ambiente. b) ( ) Condensação do vapor de água. c) ( ) Instalação de revestimento cerâmico. d) ( ) Presença exclusiva de matéria orgânica entre as peças. e) ( ) Espessura de argamassa de rejunte. 4 Eflorescências são depósitos cristalinos de cor branca que surgem na super- fície do revestimento, como pisos, paredes e tetos, resultantes da migração e posterior evaporação de soluções aquosas salinizadas. Como pode ser re- parada uma seção com problemas de eflorescência? 5 Existem muitas normatividades, manuais para a fabricação e instalação de revestimento cerâmico, sendo assim, porque acontecem tantas patologias nesses revestimentos? 33 TÓPICO 3 — UNIDADE 1 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 1 INTRODUÇÃO O revestimento com argamassa resulta na parte mais trabalhosa de um projeto de construção. É comum observarmos em obras de pequeno porte dife- rentes espessuras de acabamento ao longo de uma parede, resultado de uma não homogênea execução do operador. Essa patologia é comum em muitas edificações e inclusive pode ser sistêmi- ca, sem gravidade, quando o mesmo operador aplica o mesmo material em deze- nas de unidades habitacionais. O problema pode estar limitado a várias camadas e sua extensão pode ser muito grande, o que levará a um alto custo de reparação. Ainda que possa ser decorrente de algum fator externo, para o material que possui defeitos, os danos superficiais e estéticos levarão o usuário a certos desconfortos. Neste tópico você ficará informado como certos parâmetros de controle de material, dosagem e aplicação comprometem o desempenho dos revestimen- tos de argamassa, compostos geralmente por cimento Portland, areia, aditivos, cal e água. Realizar um controle tecnológico é o aspecto chave para um adequado tempo de vida útil desses materiais. 2 DANOS CAUSADOS POR MÁ QUALIDADE DOS MATERIAIS A parede, tal como é representada na Figura 17, é constituída de diferentes ma- teriais que cumprem funções especificas, como você aprendeu em disciplinas passadas. 34 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS FIGURA 17 – CAMADAS NO REVESTIMENTO COM ARGAMASSA E CERÂMICO FONTE: <https://bit.ly/3wPNYwU>. Acesso em: 25 maio 2021. Os principais fatores que influenciam a degradação dos revestimentos de argamassa são decorrentes dos processos físico-mecânicos, químicos e biológicos, conforme visto na Figura 18. Observamos certa similaridade aos problemas apre- sentados nas cerâmicas. Os processos físico-mecânicos ocorrem devido a esforços internos de retração plástica, causando fissuras do revestimento. Os processos químicos ocorrem devido à hidratação retardada da cal ou à acelerada hidratação do cimento. Já os processos bio- lógicos ocorrem devido ao crescimento de microrganismos nos poros da argamassa. FIGURA 18 – FATORES QUE INFLUENCIAM NA DEGRADAÇÃO DO REVESTIMENTODE ARGAMASSA FONTE: Carasek (2010, p. 931) TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 35 A fase de empreendimento de um processo construtivo deve ser iniciada através da escolha dos materiais utilizados. Os materiais devem ser especificados durante a etapa de projeto e sua seleção deve ser realizada com base nas carac- terísticas dos insumos necessários. O Quadro 4 apresenta as principais proprie- dades que devem ser controladas para o emprego de materiais na fabricação de argamassas na construção civil. Devemos levar em consideração que geralmente o fabricante de cimento Portland e dos aditivos já fornece as principais informa- ções do produto a ser utilizado. QUADRO 4 – ASPECTOS DE CONTROLE DE MATERIAIS PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSAS Controlar O quê? Cimento Portland Aspectos físicos: resistência à compressão, finura, início e fim de pega, expansibilidade, calor de hidratação entre outros. Aspectos químicos: composição, percentual de adição, perda ao fogo, resíduo insolúvel, teores de C3A e de álcalis (Na2O, K2O). Agregados Aspectos físicos: distribuição granulométrica, formato dos grãos, material pulverulento. Aspectos químicos: análise petrográfica, reatividade potencial. Água Contaminação com cloretos, sulfatos, álcalis, teor de Ph. Aditivos Contaminação com cloretos. FONTE: Adaptado de Thomaz (1989) A análise petrográfica consiste na preparação de amostras em tamanho de lâmina para observação microscópica, nas quais são realizadas descrições visuais do ma- terial estudado. São associadas as suas características estruturais, mineralógicas e químicas. NOTA Ao utilizarmos o cimento, devemos levar em consideração qual a aplicação que queremos para a nossa argamassa, precisamos de um rápido ganho de resis- tência? Precisamos de uma argamassa que apresente maior resistência após os 28 dias de hidratação? O meio em que aplicaremos apresenta um ambiente agressivo? Para isso devemos selecionar o cimento Portland mais adequado para utilização, conforme visto na Tabela 1 e Tabela 2 apresentadas na NBR 16697 (ABNT, 2018). 36 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS TABELA 1 – DESIGNAÇÃO NORMALIZADA, SIGLA E CLASSE DO CIMENTO PORTLAND TABELA 2 – LIMITES DE COMPOSIÇÃO DO CIMENTO PORTLAND FONTE: ABNT; NBR 16697 (2018, P. 5) Designação Subtipo Sigla Classe de resistência Sufixo Cimento Portland comum Sem adição CP I 25, 32, 40 RS ou BC Com adição CP I-S Cimento Portland composto Com escória granulada de alto forno CP II-E Com material carbonático CP II-F Com material pozolânico CP II-Z Cimento Portland de alto-forno CP III Cimento Portland pozolânico CP IV Cimento Portland de alta resistência inicial CP V ARI Cimento Portland branco Estrutural CP B 25, 32 40 Não estrutural CP B - - RS = resistente a sulfatos; BC = baixo calor de hidratação. Classes 25, 32 e 40 representam valores mínimos de resistência aos 28 dias. FONTE: NBR 16697 (ABNT, 2018, p. 4) Sigla Clínquer + sulfato cálcico Escória de alto-forno Material pozolânico Material carbonático CP I 95 – 100 0 – 5 CP I-S 90 – 94 0 0 6 – 10 CP II-E 51 – 94 6 – 34 0 0 – 15 CP II-F 75 – 89 0 0 11 – 25 CP II-Z 71 – 94 0 6 – 14 0 – 15 CP III 25 – 65 35 – 75 0 0 – 10 CP IV 45 – 85 0 15 – 50 0 – 10 CP V 90 – 100 0 0 0 – 10 CP B 75 – 100 - - 0 – 25 CP B 50 – 74 - - 26 - 50 Portanto, quando se busca um rápido tempo de ganho de resistência, de- vem-se utilizar cimentos Portland compostos, com maior conteúdo de clínquer e sulfato cálcico. Outro fator importante que devemos levar em consideração é o seu teor de finura, uma vez que o tamanho de partículas é essencial para a acele- ração de hidratação do cimento. Um cimento com elevada finura pode resultar na fissuração devido à retração hidráulica – saída de água conservada no interior da argamassa devido ao processo de secagem (Figura 19). A remoção da água nesse processo causa variação de volume da argamassa, podendo resultar em fissuras que futuramente ocasionarão patologias na peça (NEVILLE, 2015). TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 37 FIGURA 19 – FISSURAS DEVIDO À RETRAÇÃO POR SECAGEM EM ARGAMASSA FONTE: O autor A areia, que em muitas ocasiões é basicamente formada por quartzo (SiO2), também pode apresentar um baixo teor de impurezas que pode ser prejudicial como aglomerados argilosos, pirita, mica, matéria orgânica, sulfatos e óxido de ferro, for- mando vesículas que são as partes mais escuras na peça (THOMAZ, 1989). A presen- ça de mica reduz a aderência do revestimento à base ou entre duas camadas, já areia muito fina pode causar aumento da retração em relação a areia mais grossa. Quando falamos de uma areia de composição quartzosa sabemos que sua reatividade será baixa e com baixa tendência à expansão, no entanto, caso haja dúvidas quanto à rea- tividade física de um agregado é necessário realizar ensaios específicos. Quando utilizamos cal devemos tomar cuidado para não adquirir uma cal inadequada, resultado de um processo de fabricação com baixo controle de produ- ção, ou mesmo de uma mistura rudimentar de cal com outros materiais. Ao utilizar- mos a cal devemos observar que a hidratação pode ocorrer de maneira mais lenta até após a aplicação, é possível o aumento de volume, formação de vesículas logo após os primeiros meses, possível formação de carbonatação e descolamento do emboço, e variação conforme submissão da parede a fontes de calor (NEVILLE, 2015). Com relação à água, o principal problema está relacionado com a presença de sais solúveis, que poderão gerar as eflorescências nos revestimentos e também acelerar a pega da argamassa. Por outro lado, a presença de matéria orgânica pode retardar a pega e o endurecimento da argamassa. Assim, não se pode empregar água do mar e outras águas com alto teor de sais solúveis e outras substâncias nocivas. Deve-se, portanto, utilizar a água potável da rede pública de abastecimento ou no caso de utilização de água não tratada realizar testes para verificar a sua qualidade. Os aditivos mais empregados para argamassas são os incorporadores de ar. Trata-se de um produto que, adicionado em pequena quantidade à argamassa, é ca- paz de formar microbolhas de ar, homogeneamente distribuídas na argamassa, con- ferindo-lhe principalmente melhor trabalhabilidade e redução do consumo de água de amassamento, o que pode ajudar a reduzir o risco de fissuração. No entanto, estes aditivos devem ser empregados com cautela, pois, se o ar for incorporado em teores muito elevados pode prejudicar a aderência da argamassa com o substrato ou mes- mo gerar um revestimento com baixa resistência superficial, como visto na Figura 20. 38 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS FIGURA 20 – INFLUÊNCIA DO TEOR DE AR INCORPORADO NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE REVESTIMENTOS DE ARGAMASSAS, ONDE HÁ PRESENÇA DE VAZIOS NA INTERFACE DA ARGAMASSA COM O BLOCO FONTE: Adaptado de Carasek (2010) Geralmente, argamassas com teores de ar acima de 20%–25% podem re- presentar problemas para os revestimentos; abaixo desse valor crítico, o ar incor- porado até melhora a aderência, devido ao ganho na trabalhabilidade da arga- massa, que permite “molhar” melhor a superfície do substrato, resultando em um aumento na extensão da ligação (CARASEK, 2010). 3 DANOS CAUSADOS POR MÁ DOSIFICAÇÃO DO TRAÇO Para a utilização de argamassas de cimento, as principais origens de pa- tologias decorrente do traço da argamassa podem ser relacionadas a argamassas com elevados teores de cimento na sua composição, levando a ocorrência de fis- suras e descolamentos de argamassa. Em espessuras maiores do que 2 cm esses problemas são potencializados. Como correção para é indicado o uso de argamassas mais elásticas, inserindo cal em sua composição. Dentre as principais manifestações patológicas em argamassas de reves- timento temos as vesículas, empolamentos que ocorrem na argamassa, com colo- ração interna indicando a origem do problema.Os diferentes tipos de colorações são apresentados no Quadro 5 (HELENE, 1992). TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 39 QUADRO 5 – CAUSAS DAS DIFERENTES COLORAÇÕES EM EMPOLAMENTO DE ARGAMASSAS Coloração Causa provável Representação da patologia Branca Hidratação retardada de óxido de cálcio da cal. Preta Presença de pirita ou de matéria orgânica na areia. Vermelho- acastanhado Presença de concreções ferruginosas na areia. Bolhas com umidade no interior Aplicação prematura de tinta impermeável. FONTE: Adaptado de Helene (1992); Ferreira; Garcia (2016) 4 DANOS CAUSADOS POR MÁ APLICAÇÃO Como má aplicação, temos situações de problemas de espessura do revestimen- to, no qual as espessuras recomendadas de revestimento de argamassa externa para pin- turas ≥ 25 mm e para revestimentos de argamassas interna para pintura ≥ 10 mm. Na prática ocorrem execuções de revestimentos com espessuras exageradas, superiores a 5 cm, e com elevados teores de cimento, o que não permite que o revesti- mento acompanhe as movimentações da estrutura, trincando ou descolando. 40 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS Outros cuidados que devem ser tomados são o de garantir que tanto o em- boço quanto o reboco trabalhem homogeneamente, pois se ocorrer retração no em- boço pode gerar fissuras (como uma configuração mapeada) na camada superior. Em camadas com elevado teor de cal, se houver desempeno excessivo, ha- verá a formação de uma película carbonatada (nata da cal) na superfície que agirá como uma barreira à penetração de CO2 nas partes mais internas do material impedindo o seu endurecimento. Uso excessivo de desempenadeira traz água, cimento e agregados finos para a superfície. Essa nata se retrai mais e tem menos resistência do que a camada subjacente de argamassa (CARASEK, 2010). A expansão da argamassa de assentamento ocorre devido às reações quí- micas entre os constituintes da argamassa ou mesmo entre os componentes do cimento e dos tijolos que compõem a alvenaria. Como principais causas temos a utilização de agregados com argilo-mi- nerais na fração fina, reação de sulfatos do meio ambiente ou do componente da alvenaria com o cimento da argamassa e a hidratação retardada da cal da arga- massa de assentamento. Na Figura 21 vemos a influência da umidade na expan- são da argamassa na base de um muro. FIGURA 21 – EXPANSÃO DIFERENCIADA POR UMIDADE FONTE: O AUTOR Já a expansão por retração em argamassa de reboco ocorre devido aos es- forços de tração em consequência da perda prematura de água, resultando em fis- suras mapeadas (conforme visto na Figura 22), como ação preventiva indica-se a redução no consumo de cimento, cura adequada, controle de ventilação. Já como ação corretiva, em caso de ser uma fissura “morta”, corrigir com uma camada de argamassa e nova pintura. Em caso de fissura “viva”, investigar e tratar a causa. TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 41 FONTE: O autor FONTE: O autor FIGURA 23 – DESCOLAMENTO EM PLACA DE ARGAMASSAS FIGURA 22 – FISSURAÇÃO MAPEADA POR RETRAÇÃO DE ARGAMASSA DE REBOCO O descolamento com empolamento ocorre devido à perda de aderência da su- perfície do reboco com o emboço. As principais causas para esta patologia ocorrem por causa da entrada de umidade entre o emboço e o reboco e/ou a hidratação retardada do óxido de magnésio da cal. A solução para este problema está na retirada da camada de reboco, impermeabilização do ambiente e realização de uma nova pintura. O descolamento com pulverulência está relacionado com o descolamento da película que, ao soltar-se, leva consigo uma parte da argamassa de revestimen- to. Dentre as principais causas temos: traço excessivamente rico em cal, revesti- mento com camada muito espessa, excesso de finos no agregado, ausência de carbonatação na cal, e traço pobre em aglomerante. Os descolamentos em placas ocorrem devido ao problema já no estado endurecido, por motivo de o substrato soltar e quebrar com facilidade (conforme visto na Figura 23). As causas desta patologia são devido à realização de argamas- sas muito ricas em cimento, substrato muito liso ou impregnado de hidrofulgan- tes ou ausência de camada de chapisco, para melhorar a aderência do substrato. 42 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS 5 CAMADA FINAL - PINTURA Geralmente, sobre o revestimento de argamassa, é colocado revestimento cerâmico ou pintura. Nesta última também podem ser gerados problemas, mesmo que sua função seja a proteção do substrato ela também tem efeitos decorativos. Tal como Uemoto (1988) comenta, qualquer superfície onde seja aplicada pintura precisará de eventuais repinturas, pois ela não é permanente, tem uma espessura de milímetros e torna-se seca com o tempo, além de eventualmente se desprender por causa da umidade do substrato, detalhe que se torna um indica- dor quando as anomalias começam a surgir. Na Figura 24 são brevemente nome- adas as causas do desprendimento da tinta antes do tempo de vida útil. FIGURA 24 – PRINCIPAIS CAUSAS QUE LEVAM AO DESPRENDIMENTO DA PINTURA FONTE: Adaptado de Uemoto (1988) Freire (c2021) cita algumas atividades ideais para evitar os surgimentos de patologias (bolhas, enrugamentos, mofo, saponificação e descascamento) nas tintas: • aplicar a pintura em boas condições climáticas; • selecionar cuidadosamente o material – especificações do fabricante; • preparar a superfície, livre de material pulverulento, bolor e um substrato muito poroso; • se a parede já está pintada, lixá-la previamente; • não deixar a pintura sem tampa e sem mexer durante muito tempo, pois sen- do um polímero podem surgir depósitos no fundo. TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 43 LEITURA COMPLEMENTAR CAUSAS DA OCORRENCIA DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CONJUNTOS HABITACIONAIS DO ESTADO DE SÃO PAULO Julio Ricardo Fiess Luciana Alves Oliveira Alessandra C. Bianchi Ercio Thomaz RESUMO: O Brasil, em virtude de seu déficit habitacional de milhões de unidades, vem buscando construir, em grande escala, edificações voltadas para classes de me- nor poder aquisitivo. No entanto, tais construções têm exigido alto número de ações de manutenção em razão das manifestações patológicas frequentemente encontra- das. O conhecimento das causas da ocorrência de tais manifestações patológicas tem como objetivo retroalimentar o processo das construções habitacionais. A equipe do Agrupamento de Componentes e Sistemas Construtivos – ACSC – Divisão de Enge- nharia Civil – DEC – do Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT – em suas vistorias em conjuntos habitacionais construídos nos últimos anos, têm encontrado diversas manifestações patológicas, tanto em empreendimentos executados com sistemas construtivos inovadores como nos ditos convencionais. Tais manifestações caracteri- zam-se como um importante problema para a sociedade, pois em geral comprome- tem a durabilidade das construções. Dessa forma apresenta-se neste artigo as princi- pais manifestações patológicas encontradas e suas respectivas causas. Palavras chaves: Habitação de interesse social. Manifestações patológicas. Quali- dade e durabilidade de construções. 1 INTRODUÇÃO Mesmo estando numa posição privilegiada no contexto mundial em re- lação à execução de projetos e construções de grandes obras de engenharia como barragens, hidroelétricas, pontes, metroviários e estradas, o Brasil ainda defron- ta com sérios problemas de qualidade na produção de habitações destinadas às classes de menor poder aquisitivo. Tal produção se dá num contexto condiciona- do por dois fatores: construção em grande escala e ao menor custo possível. As habitações assim produzidas são “vendidas” com prazos de pagamento de até 25 anos, não sendo, portanto, a prestação a fonte de sustentação financeira do sistema e nem elemento de pressão para a melhoria da qualidade. Assim, passando a lidar e, momentaneamente,aceitar esses dois fatores, o setor passou a buscar outras alternativas no que tange a melhoria da construção, propondo vários programas de qualidade, que vêm sendo implantados, especialmente pelo Estado de São Paulo. 44 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS Esses programas buscam incrementar a qualidade dos projetos, dos mate- riais e componentes dos sistemas construtivos e da execução, a fim de minimizar o alto número de ações de manutenção e seus custos em razão das manifestações patológicas frequentemente encontradas. Dentro desses programas de qualidade, a equipe do Agrupamento de Componentes e Sistemas Construtivos – ACSC – Divisão de Engenharia Civil – DEC – do Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT do Estado de São Paulo vêm fazendo vistorias em obras buscando levantar as principais manifestações pato- lógicas e apresentar suas respectivas soluções de reparo e ações corretivas, isso visando o incremento da qualidade e durabilidade das edificações. Um dos resultados dessas vistorias foi o levantamento qualitativo e quan- titativo dos problemas (manifestações patológicas) encontrados nas inspeções finais das construções. Então, a fim de mostrar parte desses resultados, este ar- tigo apresenta o levantamento das manifestações patológicas e suas respectivas causas, realizado em dez obras vistoriadas pela equipe do IPT nos anos de 2001, 2002 e 2003. As causas das manifestações patológicas foram classificadas quanto às suas origens: provenientes de uso (pós-uso), da qualidade de projetos, de ma- teriais e da qualidade de execução. O conhecimento da origem das falhas objeti- va retroalimentar o processo das construções habitacionais e, consequentemente, reduzir o custo de falhas, isto é, o custo que a manutenção e/ou reparo das falhas representa no custo final de um empreendimento. 2 MÉTODO DO TRABALHO Os dados desse artigo foram coletados em vistorias realizadas nos anos de 2001, 2002 e 2003 em 10 conjuntos habitacionais, cujos edifícios têm entre quatro e cinco pavimentos, já entregues à população. Essas vistorias tiveram como premissa a observação dos problemas de construção que causam algum tipo de mal-estar à população, isto é, as falhas que prejudicam o desempenho das edificações, especial- mente quanto à habitabilidade, segurança e estética. As vistorias foram baseadas em listas de verificação especialmente desenvolvidas, as quais contemplam os serviços acabados de telhados, estrutura, alvenaria, esquadrias, revestimento e pintura. Geralmente, os conjuntos habitacionais, objeto dessas vistorias, compreen- dem mais de trezentas unidades cada um, tornando-se impossível averiguar todas as unidades em curto espaço de tempo. Portanto, considerou-se uma amostragem aleatória das unidades habitacionais, adotando-se o seguinte critério de amostragem: verificação das escadarias, telhados, fachadas e elementos das áreas comuns em pelo menos dois edifícios; vistoria de 1% (um por cento) do total de apartamentos, com o mínimo de 3 e máximo de 5 unidades. Salienta-se que esse critério foi adotado por ser prática comum, consolidada nos projetos do Instituto e com bom resultado prático. Durante a vistoria, fez-se uma lista dos principais problemas encontrados, buscando por meio de conversas com moradores, análise de projetos e conversa com construtores entender as possíveis causas das manifestações patológicas. Após o en- TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 45 tendimento das causas passam-se a analisar quais seriam as melhores soluções de re- paro, elaborando-se uma proposta na qual geralmente consta uma ou duas opções de reparo, buscando nessas soluções considerar duas questões primordiais: durabilida- de e custo (não será abordada neste artigo a questão relativa às soluções de reparo). 3 LEVANTAMENTO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS A tabela a seguir, ilustra de forma resumida os problemas (levantamento das manifestações patológicas) coletados nas vistorias dos conjuntos habitacio- nais, buscando classificá-los quanto as suas causas. As causas das falhas foram classificadas, conforme o conceito de custos de falhas externas proposto por Hammarlund, Y; Josephson, P.E (1992), como sendo provenientes de projeto, de execução, de materiais e decorrentes do uso (pós-u- so). Falhas de projeto compreendem operações de construção mal executadas por falta de detalhamento, omissões ou equívocos de projeto, relativos aos materiais e às técnicas construtivas (QUALIFORM, 1987). Falhas de execução compreendem aqueles serviços que apresentam ma- nifestações patológicas em razão da falta de controle dos serviços, omissão de alguma especificação que conste em projeto e falta de cumprimento da normali- zação técnica. Falhas decorrentes do uso dizem respeito àqueles elementos pre- judicados pela falta das atividades necessárias à garantia do seu desempenho satisfatório ao longo do tempo (SOUZA; RIPPER, 1998). Falhas provenientes da qualidade dos materiais compreendem aqueles elementos que independentemente da qualidade do seu projeto e ou execução encontram-se deteriorados. 46 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS TABELA – LISTAGEM DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS E DA CLASSIFICAÇÃO QUANTO AS SUAS POSSÍVEIS CAUSAS TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 47 Legenda: E – falhas provenientes da qualidade da execução. P – falhas provenientes da qualidade de projetos. U – falhas provenientes de uso e/ou manutenção. M – falhas provenientes da qualidade dos materiais. Das quarenta e duas manifestações patológicas listadas tem-se, conforme ilustra o gráfico 1, o percentual de ocorrência das respectivas causas no total de obras vistoriadas, isto é, quantas vezes a manifestações patológicas proveniente de falhas de projeto, de execução, de uso ou de materiais ocorreram nas 10 obras vistoriadas. 48 UNIDADE 1 — GENERALIDADES E MANIFESTAÇÕES COMUNS GRÁFICO 1 – PERCENTUAL DE OCORRÊNCIA DAS CAUSAS DAS PRINCIPAIS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ENCONTRADAS EM 10 CONJUNTOS HABITACIONAIS VISTORIADOS APÓS ENTREGA À POPULAÇÃO A partir da análise do gráfico anterior, conclui-se que a maior parte das causas das manifestações patológicas verificadas nos 10 conjuntos vistoriados é proveniente de falhas de execução e de projetos, a minoria é proveniente da falha de uso/manutenção e/ou da qualidade dos materiais. A maior parte das falhas provenientes de execução ocorre em razão da falta de treinamento da mão-de obra e do controle insuficiente da construtora, seja por má formação de seus profissionais, seja por displicência. Cabe mostrar, conforme Gráfico 2, que as obras B, C, G, H, I e J foram as que mais apresentaram manifestações patológicas decorrentes de falhas na execução, observando que as obras G, H, I e J eram distantes da capital, com mão-de-obra terceirizada da região e, muitas vezes, sem a presença constante de um técnico (engenheiro) na obra. GRÁFICO 2 – PERCENTUAL DE OCORRÊNCIA DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM CADA OBRA VISTORIADA TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS CIMENTÍCIOS (ARGAMASSAS) 49 4 CONCLUSÕES A maior parte dos trabalhos que abordam quantitativamente as manifes- tações patológicas das construções e suas respectivas causas apontam as falhas provenientes de projeto como sendo o maior vilão dessas manifestações. Como exemplo desses trabalhos cita-se um levantamento feito pela agên- cia francesa Qualiform (1987) no qual aponta que 42% das manifestações pato- lógicas são decorrentes de falhas de projeto; 24% dos processos de construção (execução); 17% dos materiais:10% do uso indevido das obras; e 7%; de outras (acidentes, erosão etc). Percentual de ocorrência das causas das manifestações pa- tológicas por obra 0% 25% 50% 75% 100% ABCDEFGH I J Obra % projeto execu- ção uso/manutenção materiais Entretanto, o levantamento apresentado nesse artigo mostra que em al- guns casos, especialmente aquelesque lidam com as construções de conjuntos habitacionais voltados para população de baixo poder aquisitivo, o projeto ainda continua sendo uma das causas significativas, mas a questão da qualidade de exe- cução passa a ser tão significativa quanto à dos projetos. Isso pode ser explicado em razão da construção ser em grande escala (cada conjunto habitacional chega a ser composto por 1000 unidades habitacionais), o que dificulta o controle dos serviços. E, concomitante com a construção em grande escala, tem-se a busca pela velocidade da construção, isto é, os operários necessitam ter grande produtivida- de, o que muitas vezes compromete a qualidade dos serviços. Conforme Thomaz (1989), as conjunturas socioeconômicas de países em desenvolvimento, como o Brasil, fizeram com que as obras fossem sendo conduzidas com velocidades cada vez maiores, com poucos rigores nos controles dos materiais e dos serviços. Por esses motivos, visando diminuir as manifestações patológicas encon- tradas no pós-ocupação, vêm sendo criados programas que visam à qualidade de execução dos empreendimentos. Tais programas buscam incrementar a qua- lidade dos projetos e, especialmente, da execução, a qual depende do desenvol- vimento de programas de treinamento para a mão-de-obra e da elaboração de procedimentos executivos melhores detalhados. Portanto, a análise das causas das manifestações patológicas é de grande importância para a retroalimentação do processo de produção do setor da construção civil, especialmente para o sub- setor de habitações de interesse social. FONTE: <https://bit.ly/3wNvZr1>. Acesso em: 25 maio 2021. 50 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA • O surgimento das manifestações patológicas típicas em materiais cimentícios é devido aos processos físico-mecânicos, químicos e biológicos. • Os processos de fissuras devido à retração por secagem podem ser evitados através de um adequado mecanismos de cura e redução no consumo de ci- mento Portland e agregados miúdos finos. • Elevado conteúdo de ar incorporado nas argamassas são resultantes do uso de aditivos incorporadores de ar, quando utilizados em excesso, podem cau- sar problemas entre a interface da argamassa e do bloco, podendo causar o desprendimento do bloco. • A necessidade de ficar de olho em todos os cuidados da superfície que pre- tendem receber a camada anterior serve para evitar não só contratempo como também a perda de material. 51 1 (FGV, 2018) Em um breve período após a aplicação de um revestimento, já é possível observar a formação dos seguintes fenômenos patológicos: em- polas, vesículas, descolamento, fissuras mapeadas, fissuras geométricas e pulverulência. Com relação ao fenômeno patológico que pode ser associa- do à retração da argamassa, ao excesso de finos no traço ou ao excesso de desempenamento, assinale a alternativa CORRETA, em seguida justifique: Disponível em: <https://bit.ly/3c9LFgo>. Acesso em: 25 maio 2021. a) ( ) Fissura mapeada. b) ( ) Fissura geométrica. c) ( ) Vesícula. d) ( ) Pulverulência. e) ( ) Descolamento. 2 (INSTITUTO AOCP, 2019) Ao avaliar as condições de segurança em uma edifica- ção, um Perito Criminal da Polícia Civil deve avaliar as patologias apresentadas nos diversos subsistemas da construção. Em relação às patologias que podem se manifestar no subsistema de alvenarias, assinale a alternativa CORRETA: Disponível em: <https://bit.ly/34FOul4>. Acesso em: 25 maio 2021. a) ( ) Movimentações higroscópicas e térmicas não influenciam na fissuração e nas propriedades mecânicas das alvenarias. b) ( ) As alvenarias apresentam bom comportamento à compressão, porém isto não ocorre em relação às solicitações de tração, flexão e cisalhamento. Devido ao grande esforço para resistir às forças de compressão, a quase totalidade dos casos de fissuração em alvenaria é provocada por tensões de compressão. c) ( ) A eflorescência pode alterar a superfície sobre a qual se deposita, po- dendo, em determinados casos, seus sais constituintes serem agressivos e deteriorarem profundamente as alvenarias. d) ( ) A eflorescência é um depósito de sais acumulado sobre a superfície das alvenarias, de composição e aspecto variáveis de acordo com o tipo de sal depositado. A acumulação do sal na superfície dos componentes das alvenarias ocorre pela solidificação da água da solução saturada de sal, que percola através dos materiais. e) ( ) A infiltração de água poderá acontecer pela própria argamassa, princi- palmente quando ela tem espessura elevada. Nesses casos, não se veri- ficam infiltrações pela interface argamassa-bloco. 3 Aditivos são utilizados para a composição de traços de argamassas. Devemos tomar cuidado ao utilizá-los devido a sua composição e sua atuação na for- mação microestrutural das argamassas. Dentre os aditivos utilizados, qual é o responsável pela redução de aderência entre o substrato e a argamassa? AUTOATIVIDADE 52 a) ( ) Aditivo superplastificante. b) ( ) Aditivo redutor de viscosidade. c) ( ) Aditivo incorporador de ar. d) ( ) Aditivo acelerador de pega. 4 Para a realização de revestimentos em argamassas, são indicadas espessuras inferiores a 25 mm no exterior e de 10 mm no interior das construções. Por qual motivo não são indificadas espessuras superiores a estas limitadas em norma? 5 Por manifestações patológicas se entendem as degradações identificadas na edificação, as quais podem ser geradas durante o período de execução da obra (quer por emprego de métodos construtivos ou materiais inapropriados), ou na própria elaboração do projeto ou, ainda, adquiridas ao longo do tempo pela utilização da edificação. Quais são as principais causas de manifestação patoló- gica de descolamento com pulverulentos em revestimentos com argamassas? 53 REFERÊNCIAS ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 13006: Placas cerâmicas – Definições, classificação, características e marcação. Rio de Janeiro: ABNT, 2020. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697: Ci- mento Portland - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15270-1: Componentes cerâmicos – Blocos e tijolos para alvenaria – parte 1: Requisitos. 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No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS MADEIRAS TÓPICO 2 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS TÓPICO 3 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS POLIMÉRICOS TÓPICO 4 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 58 59 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO A madeira é um material de origem biológica, versátil, abundante e de fácil manipulação com propriedades ortotrópicas devido ao crescimento diferenciado das células que se dispõem nela de forma diferente nas dimensões espaciais (FIGUEIRE- DO, 2017). A madeira faz parte da construção há muito tempo, e é comumente usada de duas formas: a simples vista como elemento estrutural ou embebida com outros materiais para construir muros ou dar forma a eles. Hoje em dia, o seu potencial é explorado esteticamente, em ambientes internos e externos às edificações, indicando uma alta durabilidade quando são aplicados os devidos tratamentos. Mendes e Alves (1988) indicam que a sua utilização depende da origem tropical e das condições de tratamento preservativo aplicados para estender a sua vida útil, de modo que possa atender as exigências do mercado. Adicionalmente, estes mesmos autores indicam que o avanço do tempo não é o causador da dete- rioração no material. Cruz (2001) aponta que a deterioração tem lugar de modo paulatino, alterando a suas propriedades. Parma e Icimoto (2018) afirmam que o usoda madeira estrutural no Brasil teve grandes proporções desde a época da colonização portuguesa que, clara- mente, a usava para embarcações e moradia. Existindo uma ampla fonte de re- cursos e espécies do material que permitem que seja explorado, e em qual estão sendo aplicadas tecnologias mais sofisticadas e com maior reaproveitamento. Neste capítulo iremos abordar a natureza da madeira utilizada para a construção civil, os tipos de patologias mais comuns observadas em estruturas de madeira e quais os principais tratamentos para aumentar o tempo de vida útil de peças construídas em madeiras. TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS 2 A NATUREZA DA MADEIRA A madeira para fins estruturais é obtida de plantas lenhosas, contendo na sua composição celulose, hemicelulose e lignina. Quando agentes biológicos diferentes a estes entram na madeira acabam a destruindo ou descompondo de maneira acelerada. Além de outros fatores que podem não estar relacionados com suas propriedades físicas. Nas espécies de alta resistência natural, o cerne é rico em substâncias fe- nólicas, tânicas ou de outro tipo, que repelam o ataque de fungos, atuando como verdadeiro conservante natural. Os outros componentes, como a casca (interna e UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 60 externa), o câmbio e o alburno são suscetíveis, na ordem especificada, ao ataque por microrganismos. A Figura 1 apresenta um esquema das subdivisões da ma- deira a partir do seu interior. FIGURA 1 – ESTRUTURA DA MADEIRA FONTE: Klock (2012, p. 5) A madeira é um material poroso, combustível, higroscópico e deformá- vel pelas variações de umidade, sendo esta a propriedade mais importante. Em função do teor de água, ela poderia sofrer inchaço. Inclusive por ter exsudado da seiva quando não foi tratada corretamente e a variabilidade nas cores tam- bém é uma característica associada à natureza do material (OJEDA et al., 2012). A variabilidade superficial da madeira leva a ter um suporte instável, que exige aplicação de tratamentos preservativos diferentes, porém a finalidade é a mesma: • Estender a vida útil do material. • Dispor de peças com formas específicas. • Evitar as deformações volumétricas. Higroscópico quer dizer que pode absorver água na forma liquida ou vapor, em função do meio ambiente no qual está inserido o material (nesse caso, madeira). NOTA 2.1 PATOLOGIAS POR AGENTES BIÓTICOS A camada do alburno corresponde à seção com mais células vivas, no qual os micro-organismos pretendem chegar, daí a importância de realizar um trata- mento até esse ponto da madeira. Os agentes bióticos atuariam de várias formas: • Pelo surgimento de fungos, que acontece pelo favorecimento de certos fatores como a temperatura (desde 0 °C até 40 °C), o pH (entre 4,5 e 5,5) e a umidade (>20%), sendo que atinge o ponto de saturação das fibras (FIGUEIREDO, 2017). TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS 61 O processo de deterioração é dinâmico, envolve os micro-organismos mencionados e o complexo ligno-celuloso – a madeira. A Figura 2 registra o ciclo de degradação por parte dos fungos. FIGURA 2 – CICLO DE ATAQUE POR FUNGOS NA MADEIRA FONTE: Adaptado de <https://bit.ly/3wOIN0d>. Acesso em: 26 maio. 2021. Os fungos podem introduzir componentes orgânicos que alteram as ca- deias poliméricas da celulose e podem levar a reações de hidrólise e oxidação dos componentes da madeira. O que finalmente leva a sua degradação. Ainda que nem todos os fungos consigam deteriorar as madeiras da mesma forma (ZI- GLIO, 2010), por exemplo os fungos emboladores e os fungos manchadores não representam um risco significativo para a perda de resistência, entretanto, levam à higroscopicidade, o que potencializa o surgimento de fungos apodrecedores (BOTELHO JR., 2006). Na Figura 3a vemos uma estrutura de deck atacada por fungos e Figura 3b, uma viga atacada por cupins. FIGURA 3 – MADEIRA DANIFICADA POR FUNGOS E CUPINS FONTE: Adaptado de <https://bit.ly/2ReGK6E>. Acesso em: 26 maio. 2021. Ataque de insetos como cupins ou térmitas, brocas, formigas e inclusive abe- lhas, podem acontecer diretamente na madeira, ocasionando ruínas parciais ou to- tais quando encontram no elemento condições para viver, geralmente definidas pela temperatura, saturação das fibras e pela quantidade de oxigênio presente. A Figura 4 apresenta o aspecto visual de um ataque por térmitas. Nesse tipo de ataque, não acontecem reações químicas, mas a alteração das propriedades mecânicas é evidente. UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 62 Os antigos egípcios sabiam que se a madeira permanecesse seca ela não se deterioraria, assim, os sarcófagos de sicômoro (Ficus sycomorus) foram achados comple- tamente íntegros, com super durabilidade natural – 4000 anos após sua fabricação. INTERESSA NTE FIGURA 4 – ATAQUE POR TÉRMITAS NA MADEIRA FONTE: <https://bit.ly/3vK8DSZ>. Acesso em: 26 maio. 2021. Zabel e Morrel (1992) identificam que a degradação da madeira dá uma espécie de aviso, tendo estágios de intervenção: o primeiro estágio se chama in- cipiente, caracterizado pela penetração superficial do microrganismo que libera enzimas e coloniza os espaços. No segundo estágio, chamado intermediário, as va- riações na coloração da peça e na sua textura tem lugar, mas a estrutura da mesma se mantém. Finalmente, num estágio avançado, a madeira passa a se desestruturar. A intervenção só pode ser possível até um estágio intermediário, de modo que o núcleo da peça possa ser auxiliado para continuar realizando sua finalidade. 2.2 PATOLOGIAS POR AGENTES ABIÓTICOS Os agentes abióticos, são aqueles associados à degradação física, química ou desgaste mecânico, decorrente de problemas do tipo: anomalias congênitas, ação de agentes atmosféricos, problemas estruturais, manutenções inadequadas, danos causados por fogo ou danos causados por animais silvestres. Se inicialmente a madeira foi tratada e foi bem projetada não deveriam existir esses tipos de proble- mas, porém a realidade é que existem falhas desde a concepção até a manutenção (BRITO, 2014). Este mesmo autor faz o resumo desses agentes no Quadro 1. TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS 63 QUADRO 1 – RESUMO DE AGENTES ABIÓTICOS QUE INCIDEM SOBRE A MADEIRA E CAUSAM DANOS Agentes abióticos Agentes físicos Patologias de origem estrutural Instabilidade Remoção de elementos estruturais Fraturas incipientes Movimentos de nós e distorções Deformações, deslocamentos e flechas Presença de defeitos naturais Danos mecânicos Danos por animais silvestres Danos por vandalismo Agentes Químico Corrosão em ligantesEfeito da corrosão na madeira Agentes Atmosféricos ou Meteorológicos Ação de luz ultravioleta Intemperismo Danos por inchamento e retração da ma- deira Ações de vento nas estruturas Raios atmosféricos Danos devido ao fogo FONTE: Brito (2014, p. 34) Portanto, dentre os agentes abióticos temos quatro grandes áreas: agentes físicos, químicos, atmosféricos ou meteorológicos e danos devido ao fogo. Entre os agentes físicos temos a transformação da madeira devido a fatores que não variam sua natureza, sendo os danos mecânicos as principais manifestações nesses agen- tes. Para as alterações químicas, temos mudanças da natureza da madeira, princi- palmente devido aos efeitos de corrosão na madeira. Os agentes atmosféricos ou meteorológicos temos a influência do meio na madeira, seja por aumento de umi- dade, incidência de luz e ações de ventos. Por fim, temos os efeitos de danos devido os implicação do fogo na madeira. Na Figura 5, vemos uma seção transversal após exposição ao fogo, na qual percebemos a diminuição da seção após o ataque. FIGURA 5 – SEÇÃO TRANSVERSAL APÓS EXPOSIÇÃO AO FOGO FONTE: Martins (2016, p. 165) UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 64 2.2.1 Danos causados por questões estruturais Tal como Brito (2014) acrescenta, é provável o surgimento de patologias por subdimensionamento das estruturas, que provocará deformações excessivasnos elementos ou até a falha geral do sistema. A continuação é realizada através de um listo de especificações que podem levar a problemas patológicos nas es- truturas de madeira (CALIL JR. et al, 2006; MACHADO et al., 2009; BRITO, 2014): • Problemas de instabilidade, cuja origem está em uma falha de concepção, de análise, de construção ou utilização, ainda que esta possa ser percebida pelos des- locamentos laterais excessivos na estrutura. Entretanto, uma rápida adição, ma- tematicamente determinada, pode levar ao ajuste do sistema. O uso de softwares especificados ou critérios normativos auxiliam a eliminação dessa instabilidade. • Ausência de elementos: a remoção de peças pela justificativa de reformas ou manutenções incorretas leva a uma redução da capacidade resistente. • Fraturas incipientes, associadas a sobrecargas ou acidentes. • Distorções ou deslocamento de ligações: a estrutura deve garantir uma continui- dade em todos seus pontos, sem embargo as conexões podem registrar retrações, fissuras e romper quando não são devidamente ajustadas e revisadas. Daí a impor- tância de fazer seu detalhamento. A Figura 6 representa alguns desses problemas. FIGURA 6 – DANOS EM LIGAÇÕES DE MADEIRA, A) RUPTURA NA EMENDA DO BRAÇO IN- FERIOR E MÁ INSTALAÇÃO DO ELEMENTO DE REFORÇO. B) DESENCAIXE NA EMENDA DE BRAÇO INFERIOR FONTE: Arriaga et al. (2002), Machado et al (2009) apud Brito (2014, p. 120) • Deformações e flechas: como produto do efeito da fadiga ou própria secagem da peça e nos casos mais preocupantes excesso de carregamento. • Defeitos naturais: mesmo que a madeira não seja homogênea não devem ser aceitas peças que possam comprometer a integralidade do elemento, seja por ações físicas ou até permitindo a biodegradação. As fissuras não devem ser profundas nem de grande extensão. Assim como as deformações não devem superar 3%. A Figura 7 resume esses defeitos. TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS 65 FIGURA 7 – DEFEITOS NA MADEIRA: A) NÓ PROVOCANDO INCLINAÇÃO NAS FIBRAS, B) FEN- DAS PERIFÉRICAS, C) GRETAS, D) ABAULAMENTO, E) ARQUEAMENTO, F) FIBRAS REVERSAS, G) ESMAGAMENTO, H) EMPENAMENTO FONTE: Pfeil (1989 apud LAROCA, 2002, p. 38) Os defeitos vistos na Figura 7 podem ser decorrentes durante o crescimento da árvore (como a presença de nós) ou no processo de preparação da madeira (como no caso de erro no processo de secagem das peças). 2.2.2 DANOS CAUSADOS POR INFILTRAÇÃO Como foi comentado anteriormente a madeira é naturalmente porosa, as- sim sendo, quando na superfície (exatamente até a camada do câmbio) a molha- gem e secagem é frequente (variação no teor de umidade), a lixiviação de subs- tâncias naturais levará ao apodrecimento da peça. Portanto, no caso de chegar até o cerne, a peça pode ir perdendo sua elasticidade e resistência. Ainda mais o desenvolvimento de empenamentos e rachaduras acontecem. Entretanto, Cruz (2001) afirma que, não obstante, esse processo pode ser reversível quando a ma- deira volta ao teor de umidade original. 2.2.3. DANOS CAUSADOS PELO INTEMPERISMO A ação de agentes atmosféricos, em conjunto com a luz solar e a variação de umidade no ambiente pode provocar com o tempo, mudanças na coloração e na textura da madeira, levando ao registro de uma aparência envelhecida, por- tanto, o intemperismo como conjunto desses parâmetros, produz alterações ape- nas estéticas (CRUZ, 2001). Basicamente, a luz do sol degrada a lignina da superfície da madeira e causa escurecimento em madeiras claras e clareamento em madeiras escuras. Fato que não tem influência na resistência da madeira (CALIL JR. et al, 2006). UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 66 Adicionalmente, a presença da água salina pode acelerar o processo de corrosão em ligações metálicas que unem peças de madeira, que em caso de pe- netrar na mesma, podem causar deformações de contorno. 3 OUTRAS MADEIRAS Além de elementos estruturais de madeira, também existem elementos não estruturais de madeiras, que ajudam na conformação de peças de concreto ou são usados de modo decorativo. Uma dessas é a madeira reconstituída, que pode ser feita de um conjunto de partículas, flocos ou fibras, definidas no forma- to de painel e ligadas por uma resina sintética (geralmente ureia-formaldeído). Sob ação de pressão e temperatura, a resina polimeriza, garantindo a coesão do produto. Na Figura 8 são apresentados dois acabados desse tipo de madeira. Os produtos comercias mais conhecidos são (COLIN, 2011): • Aglomerado, feito no brasil, geralmente, de madeira pinus. • MDF (Medium Density Fiberboard) – painel de fibras de média densidade. • OBS (Oriented Strand Board) – painel de flocos orientados. • Chapa de Fibra (Hardboard), chapas de fibra de alta densidade. FIGURA 8 – MADEIRA COMPENSADA (LADO ESQUERDO) E MADEIRA RECONSTITUÍDA (LADO DIREITO) FONTE: <https://bit.ly/34D7YqC>. Acesso em: 26 maio. 2021. 3.1 DEFEITOS NA MADEIRA RECONSTITUÍDA A utilização de madeira serrada para vedação é frequente e possui inúme- ras desvantagens. O uso de painéis possibilita um melhor desempenho no sen- tido de facilitar a montagem, reduzir desperdícios ou mesmo a possibilidade da estandardização de elementos construtivos, garantindo a qualidade final do pro- duto. Há no mercado alguns tipos de chapas como o compensado, OSB e painéis de cimento-madeira, muito utilizados em várias partes do mundo, sendo que, no Brasil não há nenhuma linha de produção. Por ser fabricada a partir de peças menores de madeira (Eucatex, Duratex e outros) possuem defeitos frequentemente geométricos. Ainda que, seu maior proble- ma e sua degradação sejam por umidade e fadiga. Tendo que ser reforçadas em vãos TÓPICO 1 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MADEIRAS 67 maiores quando são usadas para fins estruturais. Quando esse tipo de madeira é usado para dar forma ao concreto, fica exposto à umidade, podendo até absorver parte dela senão for usado algum tipo de desmoldante. Um exemplo comum é visto na Figura 9. FIGURA 9 – USO DE MADEIRA COMPENSADA NA CONSTRUÇÃO CIVIL FONTE: <https://bit.ly/3fKzf0O>. Acesso em: 26 maio. 2021. Para estruturas de OSB (Oriented Standard Board), algumas características devem ser determinadas para a escolha da espécie para a fabricação dos painéis. A densidade da madeira é o fator mais importante, pois está diretamente relacionada à densidade do painel, determinando inclusive suas propriedades mecânicas. Madeiras de baixa densidade propiciam altas taxas de compressão, geran- do maior superfície de contato entre as partículas, ao contrário das madeiras de alta densidade. Madeiras de baixa densidade geram painéis com maior uniformi- dade, os valores ideais variam de 0,25 a 0,45 g/cm3, as toras utilizadas devem ser preferencialmente retas, com poucos nós, e o teor de umidade recomendada é o ponto de saturação das fibras. Na produção dos painéis é desejável espécies com baixo teor de extra- tivos, madeiras com alto teor de extrativos podem gerar problemas durante a prensagem. Os extrativos podem ainda interferir na cura da resina. Para compósitos de cimento-madeira as principais vantagens são de re- sistir a ataques de fogo, fungos e insetos. Sob o ponto de vista da utilização na construção civil a sua maior vantagem é a possibilidade da concepção de um sis- tema construtivo pré-fabricado. Há desvantagens desses painéis comparadas aos blocos de concreto, sua estabilidade dimensional é menor, porém os compostos de cimento-madeira são consideravelmente mais elásticos. UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 68 4 TRATAMENTO DA MADEIRA O tratamento da madeira consiste na adição de substâncias repelentes superficiais ou parcialmente profunda, em proporções adequadas, que visam garantir a resistência a fatores abióticos e ao ataque por microrganismos e conse- quentemente, incrementar sua durabilidade (LEPAGE; SALIS; GUEDES, 2017). Existem vários preservantes classificados segundo a base oleosa, como: CCA- -C-ÓXIDO (Cobre, cromo e arsênico),vendido por 90% do mercado. O CCB – ÓXIDO E SALINO (Cobre, cromo e bromo), usado por, aproximadamente, 10% do mercado (ICIMOTO, 2018). A escolha de um para outro é o tipo de madeira e o tipo de uso que terá (sua exposição). A norma brasileira NBR 7190 (ABNT, 2011) recomenda um pro- cedimento para definir um tratamento preservativo especifico visando obter melhor resistência aos agentes biológicos. De modo geral, certos tratamentos aplicáveis em madeiras para resistir ao ataque de microrganismos estão resumidos em: • Tratamento por imersão: é destinado à proteção da madeira durante a seca- gem, deve ser realizado logo após a saída das peças da serraria. A madeira é imersa em um tanque parcialmente cheio com uma solução preservante. Atualmente este tratamento é mais utilizado em peças de uso externo como esquadrias de janelas e em material pouco espessor. • Tratamentos sob vácuo-pressão: são processos de impregnação com pres- sões superiores à atmosférica que conferem maior controle do preservante absorvido, garantindo proteção efetiva e economia. A madeira é disposta em vagonetas conduzidas até o interior da autoclave de tratamento, após o fecha- mento da autoclave é feita a introdução do produto preservante e pressão, essa pressão é mantida até o alcance da absorção pretendida. • Tratamentos térmicos: este resulta da aplicação superficial de algum biocida, que atinge uma penetração com ajuda de aplicação de temperatura e pressão, porém, o cuidado com a manipulação em condições quentes deve ser reforça- do (LEPAGE; SALIS; GUEDES (2017). Lepage, Salis e Guedes (2017) apontam que existem três regras básicas para manter a madeira em boas condições: manter a madeira seca, não deixar a madeira absorver água e sempre manter fontes de água longe da madeira. Inclusive, tem-se considerado a Lei nº 4.797, de 20 de outubro de 1965 (BRASIL, 1965) e a Instrução Normativa Conjunta Ibama e Anvisa nº 2, de 23 de janeiro de 2006 (BRASIL, 2006), que visa buscar organizar o setor de Preservação de Madeiras no Brasil, obrigam que o tratamento preservativo seja aplicado em peças ou estruturas de madeira, tais como dormentes, estacas, vigas, pontes, pos- tes, cruzetas, torres, escoras de minas e de taludes, ou quaisquer que estejam em contato direto com o solo, de modo que possa ser estendida sua vida. 69 Neste tópico, você aprendeu que: RESUMO DO TÓPICO 1 • A madeira é um material comumente usado na construção civil e que requer muito cuidado na aceitação do seu estado e na certificação de ter recebido algum tipo de tratamento. • Os agentes bióticos causam mais problemas na madeira do que os defeitos geométricos que nela possam ser registrados. • A definição do tipo de madeira, dimensionamento, definição de ligações me- tálicas e uma correta instalação são fundamentais para evitar o surgimento de patologias por danos estruturais. 70 1 (INSTITUTO AOCP, 2019) A madeira é um dos mais importantes materiais em- pregados na construção civil, portanto o conhecimento de suas propriedades fí- sicas é de fundamental importância para o Perito Criminal da Polícia Civil. FONTE: <https://bit.ly/3iaHIf7>. Acesso em: 26 maio. 2021. Sobre a madeira e suas características, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Devido à orientação das células, a madeira é um material anisotrópico, apresentando três direções principais: longitudinal, radial e tangencial. Essa anisotropia garante que as propriedades físicas serão as mesmas para esse material independente de qual seja a direção. b) ( ) A umidade da madeira tem pouca ou nenhuma importância sobre as suas propriedades. c) ( ) A madeira está sujeita à deterioração por diversas origens, dentre as quais se destacam ataques biológicos e ação do fogo. d) ( ) O coeficiente de dilatação linear das madeiras é o mesmo nas direções longitudinal, tangencial e radial. 2 (Instituto FIP, 2018) Existem alguns termos que são normalmente utiliza- dos para caracterizar propriedades da madeira. Especialmente em relação ao teor de umidade, o termo "madeira seca ao ar" caracteriza a madeira por uma umidade adquirida nas condições atmosféricas local, ou seja, é a madeira que atingiu um ponto de equilíbrio com o meio ambiente, com um teor de umidade considerado pela NBR 7190 de: FONTE: <https://bit.ly/3vNrFb9>. Acesso em: 26 maio 2021. a) ( ) 15%. b) ( ) 9%. c) ( ) 12%. d) ( ) 10%. 3 (NUCEP/UESPI, 2011) A cobertura constitui um sistema frágil da edificação frente ao número de patologias que nele ocorrem, como infiltração, rachadura, empenas e cupins. A seguir, apresentam-se algumas causas de patologia, EXCETO: FONTE: <https://bit.ly/3cb3Ty5>. Acesso em: 26 maio 2021. a) ( ) Uso de madeira verde e sem tratamento. b) ( ) A ausência de emboçamento das telhas do beiral. c) ( ) Telhados com inclinação elevada, superior a 35%. d) ( ) Não uso de rufo no encontro do telhado com a parede. e) ( ) Excesso de argamassa nas cumeeiras e arremates. AUTOATIVIDADE 71 4 A madeira se consolida como material de grande aposta no mercado atual e futuro da construção civil. No entanto é necessário conhecer adequadamente o comportamento frente a durabilidade desses materiais. Contextualize quais os efeitos que agentes atmosféricos e biológicos causam em estruturas de madeiras: 5 Patologias em madeiras podem ser de origem estruturais e mecânicas, dentre os defeitos mais comuns encontram-se problemas de secagem que reduzem a resistência mecânica e causam retratilidade do material. Além desses problemas, com relação à umidade em madeiras existe a possibilidade de fungos causarem uma reação de oxidação na madeira, como isso poderia afetar a madeira? 72 73 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO O aço oferece uma combinação de alta resistência, baixo custo e facilidade de fabricação. No entanto, uma das principais manifestações patológicas desse material é a corrosão, que pode diminuir a sua vida útil. A corrosão de aços e de outros materiais metálicos expostos a meios corrosivos, como água, concreto, solo, produtos químicos e a própria atmosfera, ocorre devido à transferência de espécies entre o metal e o meio. As patologias em estruturas de aço, de modo geral, relacionam-se aos processos de corrosão presentes em seus elementos estruturais constituintes. E, mesmo quando identificadas de forma localizada, como em ligações soldadas e parafusadas, são capazes de levar toda a estrutura ao colapso, resultando em in- cidentes com prejuízo material ou até acidentes com perdas humanas. Portanto, quanto mais cedo forem analisadas e sanadas, menores serão os custos de manu- tenção e os riscos de acidentes no local. Neste tópico estudaremos o complexo fenômeno de corrosão, um dos principais problemas a considerar quando trabalhamos com materiais metálicos. Serão analisados os fatores de degradação dos metais, os diagnósticos e inspeções pertinentes para detectar as degradações e assim avaliarmos os tratamentos mais apropriados para cada metal e circunstância. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 2 ESTRUTURA, PROPRIEDADES E TIPOS DE METAIS As propriedades físicas e químicas dos metais (consequência de sua es- trutura atômica e molecular) somadas a sua manipulação e juntas por soldagem resulta numa mais abrangente utilização no campo da construção civil. No en- tanto, particularmente dentro do grupo dos metais ferrosos, certas características químicas como a corrosão, são prejudiciais ao seu desempenho. Portanto, é indis- pensável a escolha adequada dos metais em função de sua aplicação final. Os metais apresentam uma estrutura cristalina, na qual cada grão consti- tuí um cristal, formado a partir de um núcleo que cresce em todas as direções até se encontrar com o limite dos grãos adjacentes. Essa unidade é constituída de íons rodeados por elétrons de valência que podem se deslocar por toda a estrutura metálica em grande velocidade. 74 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Em maiores temperaturas, maisrápido acontece esse deslocamento (GEN- TIL, 2011). Esta propriedade justifica a alta condutividade térmica e elétrica, sua ductilidade e a maleabilidade (qualidades que favorecem o deslizamento de uma capa de íons sobre a outra, mantendo a mesma ordenação). De acordo com Rocha (2015), dentre as principais características que o metal apresenta, temos: • Alta condutividade térmica: habilidade dos materiais de conduzir energia térmica. Es- truturas feitas com materiais de alta condutividade térmica conduzem energia térmica de forma mais rápida e eficiente. • Alta condutividade elétrica: condutividade elétrica é a medida da quantidade de corrente elétrica que um material pode transportar ou de sua capacidade de transportar uma corrente. • Ductibilidade: a ductilidade é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. Um material dúctil é aquele que se deforma sob tensão cisalhante. Ouro, cobre e alumínio são metais muito dúcteis. • Maleabilidade: a maleabilidade é uma propriedade que, junto à ductilidade, apresenta os corpos ao serem moldados por deformação. Particularidade de metais consegui- rem ser reduzidos a finas lâminas. • Dilatação térmica: dilatação térmica é o aumento do volume de um corpo ocasiona- do pelo aumento de sua temperatura, o que causa o aumento no grau de agitação de suas moléculas e consequentemente aumento na distância média entre as mesmas. • Elevada resistência mecânica: para metais a principal resistência é obtida para tração axial. NOTA 2.1 METAIS FERROSOS Os metais ferrosos são aqueles que possuem ferro em maior quantidade. Em geral os metais ferrosos ordinários têm um custo menor que os ferrosos. A produção de ferro cobre quase 90% do conjunto de metais e se trata do mate- rial que introduziu as mudanças mais notáveis na construção civil. Apresentam como principais características elevada ductilidade, tenacidade e maleabilidade, com carência de elasticidade. No estado puro, o ferro pode ser facilmente atacado por ácidos diluídos e oxidar em contato com o ar e vapor de água. É ferromagnético e a porosidade do hidróxido o faz muito vulnerável à corrosão. Em consequência, a baixa resis- tência, baixa dureza e a facilidade com que adquire deformações plásticas, o faz apto para a aplicação em construções. Todos os metais ferrosos utilizados contêm carbono, que ao combinar com o ferro dá lugar ao carbureto de ferro (chamado cementita), a qual apresenta características duras e frágeis. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 75 De acordo com Rocha (2015), em função da dureza do metal existem basica- mente dois tipos de comportamento: a) Caso dos aços doces (ferro com baixo teor de carbono, até 0,3 %) e metais moles: • Conforme visto na Figura A, o comportamento de tensão X, deformação dos aços do- ces, se dá em diferentes fases. A Zona I (fase 0-A) é o lugar onde as deformações são diretamente proporcionais às tensões (comportamento linear). Isto significa que, até o limite A (limite de proporcionalidade ou elasticidade), se a carga for retirada, ele voltará para suas dimensões originais. Acima desta tensão as deformações são permanentes. • Na fase C-D (zona II), ocorrem grandes deformações com carga quase constante, as deformações se tornam permanentes e é definida a fase plástica de escoamento. • Na fase D-E (zona III) ocorre um “revigoramento”, a linha se torna uniforme, mas en- curvada até a tensão mais alta do ensaio (em E) chamada limite de resistência. Esta fase é denominada fase plástica de encruamento. • Na fase E-F (zona IV) a seção resistente diminui muito e a deformação plástica se lo- caliza numa pequena zona da amostra que não é mais homogênea. A ruptura ocorre para uma carga inferior à carga máxima: é a fase de estricção seguida pela ruptura. b) Casos mais comuns (alumínio, aços com teor de carbono > 0,4 %): • Diferentes comportamentos ocorrem para outros tipos de metais (Figura B), nestes casos, não aparecem fase plástica de escoamento. IMPORTANT E FIGURA – DIAGRAMA DE TENSÃO X DEFORMAÇÃO DE A) METAIS DUCTIS, B) OUTROS METAIS FONTE: Broto (2006, p. 256) 76 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Em geral o aumento do conteúdo de carbono reduz a ductilidade e solda- bilidade e aumenta sua dureza. A diferença entre o ferro bruto e o aço reside no conteúdo de carbono e o limite entre ambos é de 1,7 %. Se seu conteúdo é maior que 1,7 %, se trata de um ferro bruto, ou seja, quebradiço, não se pode forjar e funde com rapidez quando aquecido (BROTO, 2006). Ao descarbonizar abaixo de 1,7 % (processo de refino) se converte em aço e adquire as propriedades opostas, ou seja, volta a ser forjado, menos quebradiço e se amolece lentamente caso submetido ao calor. Em princípio, a obtenção do ferro é simples e consiste na redução de minerais oxigenados de ferro mediante o carvão de cocke em altos fornos que alcançam 1200 °C, temperatura em que o ferro misturado com algo de carbono funde e goteja em forma líquida até o fundo do forno, onde é levado a sua transformação em aço ou é colado em blocos de ferro bruto (ROCHA, 2015). Todos os metais ferrosos provêm do produto obtido nos altos-fornos, por aquecimento a 2000 °C com possível adição de fundentes e outros produtos, e que se conhecem como ferro ou fundição de primeira fusão. Com exceção do aço inoxidá- vel, os metais mal protegidos podem sofrer uma série diminuição de suas capacida- des mecânicas devido à corrosão, que pode expandir e gerar problemas de ruptura. 3 CORROSÃO Conforme visto anteriormente, a corrosão é um mecanismo de deteriora- ção dos materiais metálicos, ligas através da interação química ou eletroquími- ca, aliadas ou não ao desgaste mecânico num meio agressivo ao qual o material é submetido (ALVINO, 2003). Alguns autores classificam a corrosão como um processo natural reverso, no qual a liga metálica retorna a sua forma original (mi- nério) mediante liberação de energia (GENTIL, 2011). Existem diversos tipos de classificação das formas de corrosão. A seguir, serão discutidas de maneira mais detalhada alguns tipos apresentados na Figura 10. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 77 FIGURA 10 – CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE CORROSÃO SEGUNDO O TIPO DE ATAQUE FONTE: Zimer (2009, p. 4) • Corrosão uniforme: este tipo de corrosão consiste no ataque de toda superfí- cie metálica em contato com o meio corrosivo com a consequente diminuição de espessura. Este é o tipo de corrosão mais comum, e ocorre devido à micro- pilhas de ação local, resultando uniformemente sobre a superfície metálica. Para as corrosões uniformes, apresentam o desgaste de mais fácil acompa- nhamento, diminuindo a espessura ao longo de toda superfície metálica. As perdas de propriedades do material são significativas devidas ao desgaste, levando facilmente a falhas de instalação ou do equipamento. • Corrosão intergranular: o ataque se localiza nos limites dos grãos do material metálico, em consequência, se perde a coerência entre grãos e o material é reduzido aos valores de sua característica mecânica habitual. Esta corrosão é frequente em aços inoxidáveis e lãs. • Corrosão por pites: forma de corrosão localizada que consiste na formação de cavidades de pequena extensão e razoável profundidade. Ocorre em determi- nados pontos da superfície enquanto o restante pode permanecer praticamente sem ataque. Este tipo de corrosão é de complexo acompanhamento, já que o con- trole de perda de espessura ou massa não caracteriza o real dano do material. Esta corrosão ocorre em materiais metálicos formadores de películas protetoras (passiváveis) e resulta da atuação da ilha ativo-passiva nos pontos nos quais a ca- mada passiva é rompida. A corrosão inicia em pontos de fragilidade da película passivante (defeitos de deformação) e o pH no interior do pite se altera substan- cialmente no sentido ácido, o que dificulta a restituição da passivação inicial. O Corrosão seletiva: esta corrosãoé aquela que se forma de um par galvânico devido à grande diferença de nobreza entre dois elementos de uma liga metálica. Os principais tipos de corrosão seletiva são a grafítica e a dezin- cificação;Corrosão grafítica: processo corrosivo que ocorre nos ferros fun- didos cinzentos e no ferro fundido nodular. O grafite é um mineral muito 78 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS mais catódico que o ferro, os veios ou nódulos de grafite do ferro fundido agem como área catódica enquanto o ferro age como área anódica transfor- mando-se em produto de corrosão; O Dezincificação: é um processo de corrosão seletiva em ligas de latão com mais de 15 % de zinco (material mais anódico). Essa corrosão consiste na migração do zinco, ficando a liga reduzida a um material esponjoso, cons- tituído de cobre quase puro e sem qualquer resistência mecânica. • Corrosão intersticial: esta corrosão ocorre devido à formação de pilhas de aeração diferencial, se apresentam em uniões, interstícios, zonas de sobreposição e roscas, em geral, nas regiões mal aeradas ou nas em que a renovação do meio corrosivo está condicionada por mecanismos de difusão. Um exemplo deste tipo de corrosão é representado na Figura 11. FIGURA 11 – CORROSÃO INSTERTICIAL FONTE: O autor Na Figura 12a vemos a representação do efeito da propagação da corrosão em armaduras, neste caso do exemplo está relacionado à reação química direta entre os íons do metal e do oxigênio atmosférico (caso de corrosão química). FIGURA 12 – ESQUEMA A) PROPAGAÇÃO DA CORROSÃO EM ARMADURA E B) CORROSÃO DA SUPERFÍCIE DO AÇO FONTE: Broto (2006, p. 33) TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 79 Já para na Figura 12b, vemos representada uma gota de água sobre um metal, no qual temos a influência do meio aquoso na corrosão de um aço (corrosão eletroquímica), através da troca de íons de ferro em contato com óxidos e oxigênio presentes na água. 3.1 FATORES QUE FAVORECEM A CORROSÃO Dependendo do meio corrosivo e do material, pode haver dois mecanismos para os processos corrosivos (GENTIL, 2011): • Mecanismo eletroquímico: onde ocorrem reações químicas que envolvem transferência de carga ou elétrons através de uma interface ou eletrólito. • Mecanismo químico: onde ocorrem reações químicas diretas entre o material metáli- co ou não metálico com o meio corrosivo, não havendo geração de corrente elétrica. Dentre os principais fatores que incidem na formação do processo de corrosão em elementos metálicos, temos: • Água: as águas duras (aquelas que contém elevado conteúdo de minerais) podem ter mais de 50 mg/l de íons de cálcio e magnésio, inclusive as águas limpas contêm impurezas minerais que podem facilitar a formação de corro- são em metais. Por outro lado, as águas ácidas ou alcalinas com um elevado conteúdo de cloretos provocam a dezincificação de alguns latões. • Ácidos: podem provir da água de chuva contendo elevado conteúdo de gás car- bônico, de alguns terrenos e de certos tipos de madeiras, algas e musgos. Águas ácidas podem também perfurar metais muito duráveis como cobre e chumbo. • Sais: os sais têm propriedade de ajudar na criação de uma capa protetora e inibidora da corrosão. No entanto, a água de terrenos inundados com ácidos orgânicos ou sais inorgânicos podem dissolver tubulações de cobre e chum- bo. Para impedir a corrosão de barras de aço do concreto armado, as adições ao cimento Portland de cloreto de cálcio, como acelerador do tempo de pega, não deveriam ser superiores a 2 % em peso do cimento, para evitar corrosão. Tempo de pega é o período em que o concreto se encontra no estado fresco (tempo que leva para o endurecimento do concreto). NOTA 80 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS • Álcalis: o hidróxido de sódio ou de potássio presentes no cimento Portland são muito prejudiciais ao zinco, alumínio e o chumbo, porém não afetam o cobre e protegem da corrosão os materiais ferrosos dentro de concretos ricos em cimento. A cal aérea não carbonatada protege dos metais ferrosos, mas pode atacar o alumínio e ser ligeiramente corrosiva para o chumbo e zinco. • Terreno: o terreno é um meio muito heterogêneo quanto a sua composição quí- mica, granulométrica, grau de umidade, pH, níveis de ar e resistividade elé- trica. Todos estes fatores incidem no nível de corrosividade do terreno e no grau de corrosão dos metais que entram em contato. O solo apresenta poros microscópicos cheios de ar ou umidade. Sua granulometria pode ir desde par- tículas grossas (entre 0,07 mm e 2 mm), que apresentam pouca agressividade, até partículas finas (inferiores a 0,07 mm) como no caso de terrenos argilosos, solos úmidos com grande potencial agressivo para corrosão. A influência do tipo de terreno na corrosão de metais pode ser melhor observada no Quadro 2. QUADRO 2 – TIPOS DE TERRENOS AGRESSIVOS Tipo de terreno Efeito Arenoso Geralmente não agressivo, as areias salinas podem ser utili-zadas para proteger tubos instalados em terrenos agressivos. Cinzas e escombros Muito corrosivos para o aço, cobre e alumínio. Argilas anaeróbicas salinas Corrosivas para metais ferrosos. Corrosivas para o alumínio, aço galvanizado e o chumbo se estiver em contato com o cobre. Com sulfatos Em condições anaeróbicas (ambiente ausente de gás oxigê- nio), convertem a fundição em sulfetos de ferro deixando um depósito mole de grafito. FONTE: Broto (2006, p. 44) • Fatores de projeto, construção e solicitação: infelizmente, na fase do projeto de uma construção é possível o esquecimento de proteção de alguma superfície que favoreça o acúmulo de água e contaminantes atmosféricos para uma corro- são prematura dos metais. É recomendado inclinar superfícies para facilitar o transporte da água, distribuir e prever orifícios de drenagem, preparar e pintar a superfície a fim de evitar uma aceleração do processo de corrosão nos metais. • A corrosão química é a reação direta entre o metal e o oxigênio atmos- férico. Há vários mecanismos para o acúmulo de óxidos na superfície dos metais. Além do oxigênio, nitrogênio e enxofre também podem causar oxidação. • A corrosão eletroquímica é também denominada corrosão em meio aquoso devido à necessidade de o eletrólito conter água líquida para formar a pilha ou célula de corro- são, com a circulação de elétrons livres na superfície metálica. NOTA TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 81 QUADRO – RESUMO DOS MECANISMOS DE CORROSÃO FONTE: Gentil (2011, p. 47) Químico corrosão de materiais metálicos em temperaturas elevadas, por gases ou vapores e em ausência de umidade (corrosão seca); corrosão em solventes orgânicos isentos de água; corrosão de materiais não metálicos (concreto, borracha, entre outros). Eletroquímico corrosão em água ou soluções aquosas; corrosão atmosférica; corrosão no solo; corrosão em sais fundidos. Os potenciais de eletrodos vão dizer qual metal se corrói quando entra em contato com um outro e com um eletrólito: o de maior potencial (catódico) tende a provocar a corrosão do metal de menor potencial (anódico). Na Figura 13 vemos o potencial de eletrodos para diferentes tipos de ligas. FIGURA 13 – POTENCIAL DE ELETRODOS PARA DIFERENTES LIGAS FONTE: Adaptado de Rocha (2015, p. 12) Portanto, para sacrificar um elemento a fim de proteger um metal, o mesmo deve ter potencial de redução menor que o metal protegido. Observando os potencias de sacrifício na Figura 14, os metais mais anódicos podem ser utilizados como metais de sacrifício. 82 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 1 Uma forma de proteger um metal contra corrosão é conectá-lo eletricamen- te a um ânodo de sacrifício. Este deve ser: a) ( ) Um metal mais facilmente oxidável do que o metal que se quer proteger. b) ( ) Um metal menos facilmente oxidável do que o metal que se quer proteger. c) ( ) O mesmo metal que se quer proteger. d) ( ) Uma pintura. e) ( ) Um metal com potencial de redução maior do que o do metal que se quer proteger. AUTOATIVIDADE4 PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO Só é possível eliminar a corrosão em metais se ausentarmos o eletrólito, portanto é necessário extinguir a umidade. Para isso há algumas soluções possí- veis que serão abordadas neste subtópico. 4.1 IMPEDIMENTO DE PARES GALVÂNICOS Dentre possíveis soluções para impedir a corrosão de metais temos: • limitar os projetos a utilização de somente um metal; • isolar eletricamente metais de composições diferentes; • utilizar aços inoxidáveis: baixo teor de carbono ou altos teores de cromo e níquel. 4.2 REVESTIMENTOS PROTETORES Os revestimentos vão isolar o metal do eletrólito corrosivo através de: • camada protetora com materiais orgânicos (óleos, tintas, PVC, entre outros). A principal limitação deste tipo de proteção é o comportamento e a durabili- dade desta camada em serviço; • camada protetora com metais. Aplicada por imersão a quente ou por um pro- cesso eletroquímico. Utilizando cobre, estanho, níquel; • camada protetora com materiais cerâmicos. Utilizar capas com esmaltes vítre- os, no entanto, deve-se considerar que são revestimentos muito frágeis; • Passivação. Formação de uma camada protetora de óxido na superfície do metal. TÓPICO 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM METAIS 83 4.3 PROTEÇÃO GALVÂNICA Consiste no uso dos próprios mecanismos da corrosão com finalidades protetoras pelo fornecimento de elétrons extras ao metal para torná-lo cátodo. São consideradas dois tipos de proteção galvânica: • Proteção por anodo de sacrifício (proteção catódica): criação de uma pilha “ligando” o metal que deve ser protegido com um metal de potencial eletro- químico inferior. Como exemplo, temos o aço galvanizado ou zincado, um aço revestido por uma camada de zinco por imersão a quente (se a camada de zinco é aplicada por um processo eletroquímico, chama-se de aço eletrogal- vanizado). Além da proteção mecânica, a camada de zinco proporciona uma proteção eletroquímica; em caso de arranhão ou falha na camada de zinco, o zinco, que é um elemento “eletroquimicamente mais ativo” do que o ferro, vai se corroer e o ferro (aço) será passivado. Além disso, os produtos de corrosão do zinco vão se depositar nesta falha, aumentando a vida da proteção. Um exemplo deste tipo de proteção é visto na Figura 15. FIGURA 15 – PROTEÇÃO POR ANODO DE SACRIFÍCIO GALVÂNICO LIGADO AO CASCO DE NAVIO PARA EVITAR CORROSÃO DO CASCO FONTE: <https://bit.ly/3g4FsTX>. Acesso em: 26 maio 2021. • Proteção por aplicação de uma tensão elétrica: fornecendo elétrons no metal que se torna cátodo e então protegido. 4.4 AMBIENTE E DESIGN O meio ambiente é responsável pela formação do eletrólito; antes de selecio- nar um “grau de proteção” de um metal como, por exemplo, a espessura da camada galvanizada, é necessário considerar o grau de agressividade ambiente de aplicação: • Ambientes rurais e pouco agressivos (região pouca industrializada): o ferro ao ar puro, mesmo úmido, terá uma baixa velocidade de corrosão. 84 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS • Ambientes poluídos (áreas urbanas e industrializadas): o anidrido sulfuroso (SO2), os ácidos e álcalis, a poeira se dissolvem na água formando os íons do eletrólito. • Ambientes marinhos: os sais dissolvidos são eletrólitos fortes (NaCl). Um design adequado pode evitar a exposição das peças à umidade e (ou) permitir que elas sequem rapidamente depois de molhadas. Como exemplos temos: • Materiais porosos (retentores de água) não devem entrar em contato com os metais. • As juntas devem ser desenhadas para evitar a formação de canais retentivos de água. 85 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • A corrosão é um processo de oxirredução, ou seja, um material (no caso, o metal) sofre oxidação (perde elétrons), e o outro, redução (ganha elétrons). • A corrosão eletroquímica é o tipo de corrosão mais comum, pois é a que ocor- re com os metais, geralmente na presença de água. • A corrosão química é o ataque de algum agente químico diretamente sobre de- terminado material, que pode ou não ser um metal. Ela não precisa da presença de água e não há transferência de elétrons como na corrosão eletroquímica. • Para reduzir ou impedir a formação de corrosão em metais, alguns procedi- mentos podem ser tomados, entre eles a utilização de revestimentos proteto- res, proteção galvânica, ou estudos ambientais e de design para a utilização de metais em projetos. 86 1 (CESGRANRIO, 2012) A corrosão de superfícies metálicas pode ser um processo de oxidação indesejada do metal, já que ela promove diminuição da vida útil de diversos materiais. Sobre a corrosão de superfícies metálicas, analise as sentenças a seguir: FONTE: Adaptada de <https://bit.ly/3fYkGWa>. Acesso em: 26 maio 2021. I- Ferro presente em construções, como pontes e portões, tende a se reduzir espon- taneamente formando sal de ferro, que comumente é chamado de ferrugem. II- Água conduz melhor a eletricidade na presença de íons dissolvidos, logo, em regiões litorâneas, o processo de corrosão é favorecido. III- Presença de água favorece a formação de ferrugem, mas a ação do oxigê- nio não interfere no processo de corrosão. IV- Processo de corrosão se assemelha ao que ocorre numa pilha eletroquími- ca, na qual estão envolvidas reações de oxirredução. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Somente a sentença I está correta. b) ( ) Somente a sentença II está correta. c) ( ) As sentenças II e IV estão corretas. d) ( ) As sentenças II e III estão corretas. e) ( ) As sentenças III e IV estão corretas. 2 A tendência do aço em reagir com o ambiente faz com que estruturas metáli- cas, constituídas por essa liga, necessitem de sistemas de proteção contra oxi- dação. Nas refinarias, óleos crus e derivados podem ser armazenados em tan- ques de aço ao carbono e, após certo período, pode ocorrer uma separação de fases dentro do tanque. A fase aquosa fica em contato com o fundo interno do tanque, podendo ocasionar a oxidação desta superfície metálica. Como forma de minimizar esse problema, podem ser fixadas, no fundo do tanque, barras de alumínio formando uma célula eletroquímica. Com base nessa informação, no processo de proteção contra a oxidação, a respeito do comportamento de material, assinale a alternativa CORRETA, e em seguida justifique: FONTE: <https://bit.ly/2SQoUai>. Acesso em: 26 maio 2021. a) ( ) Aço apresenta maior potencial de oxidação e atuaria como anodo. b) ( ) Aço apresenta maior potencial de redução e atuaria como anodo. c) ( ) Alumínio apresentaria maior potencial de redução e atuaria como catodo. d) ( ) Alumínio apresenta maior energia de ionização e atuaria com catodo. e) ( ) Alumínio apresenta menor energia de ionização e maior potencial de oxidação. AUTOATIVIDADE 87 3 Processos corrosivos ocorrem pela tendência dos materiais a interagirem com o meio, dessa forma, dentre os processos a seguir, qual deles NÃO auxilia na proteção contra a corrosão em um meio aquoso? a) ( ) Pintura. b) ( ) Polimento. c) ( ) Revestimento catódico. d) ( ) Jateamento por granalhas. e) ( ) Revestimento anódico. 4 Levando em consideração que um perfil de ferro que será utilizado para a construção civil estará em contato direto com água. Qual dos seguintes pro- cedimentos ajudaria a evitar a corrosão: diminuição de concentração de oxi- gênio na água, pintura do perfil ou ambos? Qual dos seguintes elementos pode agir como anodo de sacrifício para o ferro: cobre, zinco ou estanho? 5 A corrosão química é a reação direta entre o metal e o oxigênio atmosférico. Há vários mecanismos para o acúmulo de óxidos na superfície dos metais. Além do oxigênio, nitrogênio e enxofre também podem causar oxidação. Cite algumas situações em que há ocorrência de corrosão química em metais: 88 89 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO “Um dos artefatos mais utilizados pela indústria para produção de bens de con- sumo é o polímero. Utilizado para a confecção de roupas, meios de transporte, embala- gem de alimentos, produção de tintas,eletroeletrônicos e sacolas plásticas, se tornando indispensável para o ser humano” (DE PAOLI, 2008 apud FREITAS et al. 2019, p. 1). Para os polímeros, chamamos de degradação qualquer reação química que tenha ação destrutiva sobre eles. Pode ser causada por agentes físicos e/ou por agentes químicos. A degradação causa uma modificação irreversível nas pro- priedades dos materiais poliméricos e é evidenciada pela deterioração progressi- va destas propriedades, incluindo visualmente. Para alguns autores, o conceito de degradação é mais amplo e pode tam- bém abranger efeitos físicos que conduzirão à perda de função do produto po- limérico. Um exemplo desses efeitos físicos é a perda de plastificantes de um sistema polimérico, por migração ou por evaporação. Nessa situação, o polímero em si não sofre alteração, porém o conjunto composto por polímero e plastificante perde funções importantes. Geralmente as reações de degradação são indesejáveis. Procura-se alta durabilidade, ou vida útil elevada, pela aplicação adequada de sistemas poliméricos. Para isso, se faz uso de aditivos antidegradantes específicos. As reações de degradação poderão ser benéficas para os casos de rejeitos poliméricos não recicláveis e por contaminação ou por inviabilidade econômica (como no caso de sacolas e embalagens de curta duração). Também são uteis das reações induzidas de degradação que ocorrem nos processos mecanoquímicos de mastigação da borracha natural. TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS POLIMÉRICOS 2 TIPOS DE DEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS Dentre as principais aplicações de polímeros na construção civil temos os polímeros utilizados em instalações hidráulicas prediais de água, esgoto sanitário e captação e condução de águas pluviais. As tubulações baseadas em PVC são indicadas para aplicações em edificações residenciais, comerciais e industriais. Também se utiliza polímeros em instalações elétricas. 90 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Dentre os componentes elétricos podem ser citados os eletrodutos para a passagem de fios e cabos, internamente às paredes das construções; perfis para instalações elétricas aparentes; fios e cabos com isolamento; e componentes termi- nais da instalação (caixas, espelhos, tomadas, interruptores e outros). Polímeros também são utilizados em fechamentos de fachadas, como esquadrias e portas, fechamento de coberturas (telhas), pisos, revestimentos e forros, como pisos vinílicos, que são materiais produzidos a partir do PVC e apresentados no mercado através de placas, pisos semiflexíveis ou mantas, e adaptados para aplicação em qualquer ambiente interno como residências. E por fim, polímeros presentes em tintas e vernizes (HIPOLITO et al., 2013). Os tipos de degradação são geralmente analisados pelos seguintes aspectos: • Em relação à severidade da degradação, podem ser classificadas em: O superficiais: alterando o aspecto visual do material polimérico e principal- mente sua cor, para moldados em cores claras. O estrutural; altera as propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e compro- metem o desempenho estrutural do material polimérico. • Em relação aos mecanismos gerais das reações de degradação: O degradação sem cisão da cadeia principal do polímero: em geral é uma degradação de nível superficial que pode ocorrer formação de ligações cruzadas, substituição ou eliminação de grupos laterais e reações entre os próprios grupos laterais. Este tipo de degradação pode evoluir para degradações mais graves. O degradação com cisão da cadeia principal do polímero: é uma redução drástica dos pesos moleculares das cadeias poliméricas, considerada uma degradação de nível estrutural, acontece de forma aleatória ou de forma inversa ao processo de polimerização (depolimerização). • Em relação ao local de atuação dos agentes de degradação são considerados três casos distintos: O degradação causada pelo processamento do polímero; O degradação em condições de serviço, isto é, durante o uso do material polimérico. O degradação após o uso do material polimérico, caso ele tenha se transfor- mado em resíduo não reciclável. • Em relação aos agentes ou fatores causadores da degradação: O agentes físicos: radiação solar e outras radiações, temperatura e atrito me- cânico e intenso. O agentes químicos: água, ácidos, bases, solventes, outros produtos quími- cos, oxigênio, ozônio e outros poluentes atmosféricos. O agentes biológicos: microrganismos, tais como fungos e bactérias, as prega- ções ideológicas são de natureza química, sendo que os microorganismos são os agentes desses ataques químicos. A degradação de materiais poliméricos pode ser causada por um ou mais desses agentes citados. Nas degradações com agentes combinados, nor- malmente a análise é mais complexa. Essas solicitações são frequentemente muito severas. Um destes casos ocorre quando a temperatura atua como fator de aceleração nos processos fotodegradativos. TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS POLIMÉRICOS 91 Segundo o critério de relação aos agentes responsáveis pela degradação dos polímeros (ver Figura 16), alguns aspectos de classificação das reações são separados nas seguintes formas principais (VIANA; ANTUNES, 2006): • degradação térmica; • degradação mecânica; • degradação química (incluindo oxidação); • biodegradação; • fotodegradação; • degradação por radiações ionizantes; • termo-oxidação; • foto-oxidação; • degradação termomecânica; • degradação mecanoquímica; e • fotobiodegradação. FIGURA 16 – AGENTES CAUSADORES DE DEGRADAÇÃO NOS POLÍMEROS FONTE: Adaptado de Viana e Antunes (2006, p. 11) Dentre as principais propriedades dos polímeros na construção civil estão as propriedades mecânicas, térmicas, ópticas e resistências à intempéries e ações químicas, como oxidação, calor, umidade, ácidos, bases, solventes e reagentes (HIPOLITO et al., 2013). A Figura 17 representa um tipo de degradação de tubos poliméricos (PVC) devido excesso de esforços mecânicos, levando a sua ruptura. 92 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS FIGURA 17 – DEGRADAÇÃO DE TUBO DE PVC DEVIDO ESFORÇOS MECÂNICOS FONTE: <https://www.plasticpipefailure.com/pvc-problems>. Acesso em: 26 maio 2021. 3 MÉTODOS UTILIZADOS PARA ESTUDO DA DEGRADAÇÃO Alguns métodos experimentais são utilizados para avaliar e detectar a degradação já ocorrida em materiais poliméricos. Algumas técnicas são utiliza- das para simular ambientes e/ou situações de degradação em polímeros. Neste subtópico serão abordados os métodos ambientais, métodos laboratoriais e de envelhecimento rápido para estas análises. 3.1 MÉTODOS AMBIENTAIS O envelhecimento ambiental também é conhecido como natural. Para sua análise é necessário conhecer detalhadamente as condições geográficas e climáticas em que será utilizado o material polimérico. Dentre uma das principais caracterís- ticas a ser levada em conta temos a influência da luz solar. Os dados geográficos e climáticos são relevantes, pois a partir deles teremos informações da incidência de raios solares, que depende dos seguintes fatores (VIANA; ANTUNES, 2006): • época do ano; • latutide; • altitude; • hora do dia; • ângulo de exposição; • composição química da atmosfera e a influência dos poluentes; • umidade; • frequência de chuvas e suas intensidades. O período de exposição para verificação dos métodos ambientais gerará resultados geralmente acima do período de quatro anos. As amostragens devem ser feitas a cada mês e caso as primeiras amostragens não apontem sinais de de- gradação drástica, o espaço de amostragem pode ser aumentado. TÓPICO 3 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM MATERIAIS POLIMÉRICOS 93 As amostras podem ser preparadas como filmes, corpos-de-prova para ensaios mecânicos e peças no formato final de uso. Dentre as medidas utilizadas, podem ser realizadas: • avaliação visual; • medida de cor superficial; • avaliação de propriedades mecânicas; • avaliação de alterações estruturais por métodosespectrométricos. No entanto, devemos levar em consideração que o método de estudo de envelhecimento natural é um dos mais demorados e trabalhosos para ser realiza- do em materiais poliméricos. Além da avaliação das amostras também é necessá- rio um acompanhamento das condições ambientes, como quantidade de chuvas, quantidade de horas de insolação e temperatura diária e composição média da atmosfera (VIANA; ANTUNES, 2006). É necessário ressaltar que existem métodos para detectar a degradação que já aconteceu num polímero e também existem métodos para simular ambien- tes e/ou situações de degradação em polímeros, os quais são mais acessíveis e mais rápidos do que os métodos ambientais. 3.2 MÉTODOS LABORATORIAIS Os métodos laboratoriais são métodos muito mais rápidos para avaliar a degradação de polímeros. Para este método são utilizadas condições compos- tas e não isoladas (o que difere este método dos métodos acelerados). Dentre os equipamentos e métodos utilizados para aviação laboratorial da degradação de polímeros temos (VIANA; ANTUNES, 2006): • Weather-o-meter: ensaio que utiliza câmara de luz com lâmpadas de xenônio e spray de água pura ou de uma solução de sal. • Câmara UV: uma câmara com lâmpadas UV-A e UV-B. Para este procedimen- to são realizadas caracterizações similares as da câmara de Weather-o-meter. • Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC): neste ensaio são obtidas infor- mações da absorção e liberação de energia da amostra. • Análise termogravimétrica (TGA): neste procedimento são obtidas as perdas e/ou ganhos de massa de uma amostra em diferentes atmosferas e com au- mento de temperatura. A previsão do tempo de vida é realizada por aplicação particular de análise termogravimétrica. As amostras são analisadas em dife- rentes faixas de temperatura e em conjunto com equações que possibilitam determinar o tempo de vida do composto nas condições ambientais. • Métodos espectrométricos (FTIR e UV-Vis): são ensaios que mostram espec- tros de bandas de absorção do polímero. Nestes procedimentos são prepara- das diversas amostras em diferentes períodos de ensaio. São identificadas as bandas obtidas para avaliar a formação ou consumo de produtos químicos. 94 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 3.3 ENVELHECIMENTO ACELERADO Como visto anteriormente, os processos naturais são muito lentos, portan- to, é possível realizar ensaios acelerados para obter a caracterização em maiores idades dos materiais poliméricos através de métodos de envelhecimento acelerado. Os fatores que causam a degradação devem ser simulados individual- mente, levando em consideração: • ação da luz UV em temperatura ambiente; • aquecimento no escuro; • muitos dos métodos acelerados são realizados em laboratório. 95 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: • As manifestações patológicas químicas que ocorrem em materiais poliméri- cos são denominadas degradação. • Dentre os principais aspectos de degradação que um polímero apresenta te- mos: degradação térmica, degradação mecânica, degradação química, biode- gradação, fotodegradação entre outras. • Três são os métodos para avaliação da degradação de materiais poliméricos: méto- do ambiental (natural), método laboratorial e método de envelhecimento rápido. 96 1 Os polímeros são macromoléculas que podem ser obtidas sinteticamente e estão presentes em diversos produtos do cotidiano, como tintas, brinquedos, tecidos e diversos objetos plásticos. Para os polímeros, chamamos de degra- dação qualquer reação química destrutiva dos mesmos. Com relação ao prin- cipal agente de degradação biológico, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Temperatura. b) ( ) Fungos. c) ( ) Clima. d) ( ) Produtos químicos. e) ( ) Corrosão. 2 Alguns métodos experimentais são utilizados para avaliar e detectar a de- gradação já ocorrida em materiais poliméricos. Algumas técnicas são utili- zadas para simular ambientes e/ou situações de degradação em polímeros. Sobre o método que utiliza o período de quatro anos, e que as amostragens devem ser feitas a cada mês, e caso as primeiras amostragens não apontem sinais de degradação drástica, o espaço de amostragem pode ser aumenta- do, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Natural. b) ( ) Laboratorial. c) ( ) Acelerado. d) ( ) Envelhecimento. e) ( ) Artificial. 3 Os processos de métodos de deterioração naturais são muito lentos, por- tanto, é possível realizar ensaios acelerados para obter a caracterização em maiores idades dos materiais poliméricos através de métodos de envelheci- mento acelerado. Assinale a alternativa que apresenta quais são os fatores utilizados para envelhecimento acelerado: a) ( ) Ação da luz UV e aquecimento no escuro. b) ( ) Ação da luz UV e Amostragem por mês. c) ( ) Amostragem por mês e aquecimento no escuro. d) ( ) Amostragem por mês e FTIR. e) ( ) FTIR e Ação da luz UV. 4 Dentre os métodos realizados em laboratório para identificação das degra- dações de polímeros. No método de laboratório, qual ensaio usa de espec- tros de bandas de absorção do polímero, nos quais são preparadas diversas amostras em diferentes períodos de ensaio? AUTOATIVIDADE 97 5 A degradação de materiais poliméricos pode ser causada por um ou mais agentes. Nas degradações com agentes combinados, normalmente a análi- se é mais complexa. Essas solicitações são frequentemente muito severas. Quais são os agentes responsáveis pela degradação dos polímeros? 98 99 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO O concreto é um dos materiais mais utilizados na construção civil e faz uso de diversos constituintes: cimento, areia, brita, água, cal e aditivos (PIANCAS- TELLI, 1997). Quando nele é inserido o aço passa a ser chamado concreto armado. Por ser um material extremamente complexo, composto por diversos ti- pos de materiais, as causas de alteração e das patologias podem ser geradas em concretos armados por uma grande variedade de fatores. Portanto, conhecer to- das as alterações possíveis no concreto são essenciais para um adequado desen- volvimento de concretos. O foco está em obter um concreto de adequada qualidade para garantir sua durabilidade, para postergar o surgimento de manifestações patológicas no mesmo. Portanto, é necessária a utilização de normativas e capacidade de estru- turar um projeto capaz de resistir as influências previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto e do contratante. Durante a fase de construção é importante obter os conhecimentos das causas e das alterações, determinadas tanto na execução como na eleição dos ma- teriais corretos para sua dosificação. No entanto, para situações em que as pa- tologias já se manifestaram é necessário a dedução e elaboração de um correto diagnóstico e de sua consequente reparação. Para isso é necessário grande conhe- cimento das possíveis origens e causas de alteração. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 2 CLASSIFICAÇÃO DAS CAUSAS DE PATOLOGIAS EM CONCRETOS As primeiras falhas do concreto resultam na definição do traço e as adi- ções necessárias para obter uma pasta homogênea. Quando a segregação tem lu- gar, traz que esse processo de separação pode ser provocado, entre outras causas, por: lançamento livre de grande altura; concentração de armadura que impede a passagem da brita; vazamento da pasta de cimento através das formas; má dosa- gem do concreto; uso inadequado de vibradores (PIANCASTELLI, 1997). 100 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Consideramos o concreto como um sistema homogêneo em sua composição ma- croscópica, compacto e inerte com o meio em que se situa. No entanto, na realidade es- tamos trabalhando com um sistema heterogêneo e poroso, que pode reagir ao ambiente. Para concretos armados, além dos fatores de proteção do concreto, tam- bém devemos considerar a correta proteção e passivação da armadura. Tendo em vista as diversas manifestações de patologias nos concretos, é possível realizar uma classificação das causas segundosua origem: • patologias derivadas dos componentes do concreto; • patologias derivadas da fabricação e execução; • influência do ambiente; • deterioração do concreto por agentes externos: químicos ou físicos; • patologias originadas pelo efeito de deterioração do aço. 2.1 PATOLOGIAS DERIVADAS DOS COMPONENTES DO CONCRETO O concreto é um produto composto por areia, pedra (brita), cimento, água e aditivos, que, quando preparado e lançado corretamente, transforma-se em uma mistura homogênea, na qual todas as pedras estão completamente envoltas pela argamassa (areia, cimento e água). Se ocorrer um erro de lançamento ou de adensamento, as pedras se sepa- ram da argamassa, formando um concreto cheio de vazios, permeável, que per- mite a passagem de água com facilidade. A adição do aço corresponde à necessi- dade de incrementar a sua resistência à flexão, e sua ductibilidade, uma vez que concretos comuns apresentam boa resistência somente a esforços de compressão (MONTOYA; MORÁN; MESEGUER, 2000). Uma grande parte dos defeitos em obras de concreto armado se deve à baixa qualidade dos materiais utilizados nela, aos diferentes ambientes em que se podem ser expostos ou ao uso indevido desses materiais. Os problemas com concreto estão relacionados aos defeitos de seus componentes, portanto, cada componente deve cumprir com um mínimo quesito para que se evite graves pro- blemas patológicos a curto ou longo prazo. O cimento é o material fundamental do concreto, provendo diretamente a liga e resistência do material. Sua resistência e durabilidade é fundamental- mente dependente da relação água/cimento utilizada para sua dosificação. Seu conteúdo é fundamental para providenciar a proteção alcalina que as armaduras incorporadas ao elemento de concreto armado necessitam. Dentre os cimentos que podemos utilizar existe uma enorme variedade, dependendo do tipo de aplicação que queremos (alta fluidez, maiores resistências iniciais, maiores resistências finais, entre outros). Dentre os cimentos que podem TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 101 ser utilizados, o cimento Portland pozolanico é o mais utilizado para construções comuns e o cimento Portland de alta resistência inicial é utilizado para obras que necessitam de um rápido desmolde (MONTOYA; MORÁN; MESEGUER, 2000). Os agregados utilizados na fabricação de concretos condicionam sua du- rabilidade e resistência, uma vez que esses materiais representam, em proporção volumétrica, cerca de 70 % a 80 % do volume total do concreto. Os aspectos fun- damentais que devem ser tomados estão na qualidade e composição dos finos, sua granulometria e na sua compacidade. Os áridos utilizados não devem reagir com o cimento (inertes) e seu conteúdo de argilas, materiais orgânicos e outros materiais nocivos devem ser limitados para que não reajam com o cimento e aca- bem modificando seu endurecimento e tempo de pega. Com relação a granulometria, os áridos devem tem uma adequada com- posição entre areia e brita para que obtenhamos uma adequada compacidade do concreto. Portanto, é objetivado a redução dos volumes de vazios do concreto, através do uso de composições de areias e britas que aumentem a densidade do material. Outra alternativa para solucionar incorretas granulometrias está na uti- lização de maior energia de compactação do concreto fresco. Na Figura 18 vemos um caso de deficiência granulométrica com baixo conteúdo de areais. FIGURA 18 – DEFICIÊNCIA GRANULOMÉTRICA NO CONCRETO ARMADO FONTE: Munró (2013, p. 11) A água pode afetar negativamente de duas maneiras o concreto. A pri- meira causa é a utilização de águas não potáveis que contenham impurezas que o danifiquem a curto ou longo prazo. Essa água não afetará significativamente se trabalharmos com concretos comuns, no entanto, ao utilizar concretos armados pode acelerar a formação de corrosão nas armaduras (caso tenha presença de cloretos na água). Para utilizar a água em concretos é recomendado que atinjam as condições exigíveis de água, limitando seu pH e substâncias dissolvidas (con- teúdo de sulfatos, íons de cloro, hidratos de carbono e substâncias solúveis). Os aditivos são considerados essenciais para uma adequada dosagem de concretos nos dias de hoje. Os aditivos tem como finalidade modificar certas pro- priedades do concreto, tanto no estado fresco como endurecido. O emprego dos aditivos deve ser feito tendo base de ensaios prévios realizados com as dosagens 102 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS recomendadas para que se saiba o comportamento que o concreto apresentará em obra. Fazer uso desses aditivos pode evitar o aparecimento de patologias no con- creto devido à deficiência na fabricação, emprego inadequado ou sobredosagem, ou dosagens insuficientes. 2.2 DANOS CAUSADOS POR FABRICAÇÃO E EXECUÇÃO DO CONCRETO A execução de um concreto pode afetar diretamente sua qualidade quan- to à durabilidade e segurança. Os problemas causados pela execução vão desde diminuição de resistência do material como aspectos visuais e estruturais inade- quados do concreto. Os fatores que influenciam a variação das características do concreto de- vido à execução são (MUNRÓ, 2013): • Dosagem mal realizada, por deficiências no sistema e equipamentos de me- dida. Por exemplo, utilizar maior quantidade de água necessária para a exe- cução do concreto. • Transporte e concretagem que produzem segregação não asseguram a ho- mogeneidade da massa, produzindo zonas pouco compactas. Na Figura 19 vemos uma situação deficiente em conteúdo de argamassa e água para uma concretagem que necessita preencher muita armadura. FIGURA 19 – CONCRETAGEM SECA, DEFICIENTE EM CONTEÚDO DE ARGAMASSA E ÁGUA FONTE: <https://bit.ly/3g7FpqN>. Acesso em: 26 maio 2021. • Compactação deficiente que causa má compacidade do concreto. Elevadas compactações podem levar à segregação dos áridos e baixa compactação pode aumentar o conteúdo de vazios e reduzir sua resistência. Na Figura 20 vemos a patologia de compactação deficiente somada à falta de conteúdo de argamassa na dosagem do concreto. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 103 FIGURA 20 – CONCRETO COM COMPACTAÇÃO DEFICIENTE E FALTA DE ARGAMASSA NA DOSAGEM FONTE: <https://bit.ly/2RcUpLm>. Acesso em: 26 maio 2021. • A forma do molde e a disposição e separação das armaduras; deve-se levar em conta a necessidade de haver espaçamento adequado na hora de realizar a arma- dura do concreto e evitar que haja vazamento de concreto durante a moldagem. Fissuras relacionadas com o conteúdo de umidade do material são devi- das às ações de origem higrotérmicas. Dentre elas estão as fissuras de refração hidráulica, fissuração em mapa, conforme visualizada na Figura 21 (devido re- tração ou contração térmica), origens térmicas e toda as que se formam durante a fase plástica do material. FIGURA 21 – RETRAÇÃO HIDRÁULICA QUE CAUSA FISSURAS DO TIPO MAPA FONTE: <https://bit.ly/2RcQeiC>. Acesso em: 26 maio 2021. Dentre as fissuras formadas anteriormente à fase de endurecimento do concreto, se distinguem dois tipos de fissuras com características distintas. As chamadas fissuras de assentamento plástico (que ocorrem geralmente nas pri- meiras 3 horas) e fissuras de retração plástica. A maior parte das fissuras de re- tração plástica aparece em soleiras ou louças planas expostas a altos índices de evaporação, mais frequentes em seções grossas (MUNRÓ, 2013). 104 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS O fenômeno de exsudação (conforme visualizado na figura a seguir, ocorre a separação da água do cimento e agregados) intervém na formação de ambos os tipos de fissuras de assentamento plástico e fissuras de retração plástica. Uma vez que a ação da água ascende até a superfície superior do concreto em pouco tempo após seu amassamento. ATENCAO FIGURA – EXSUDAÇÃO DE CONCRETAGEM FONTE: <https://bit.ly/34Enz9h>. Acesso em: 26 maio 2021. Alguns fatores que produzem o fenômeno de exsudaçãosão: altas rela- ções água/cimento, quando a evaporação superficial é alta, a exsudação é maior quanto maior for a espessura do elemento, utilização de uso de retardadores de tempo de pega. As fissuras de assentamento plástico estão associadas aos seguin- tes tipos: fissuras marcadas em cima das armaduras horizontais, fissuras hori- zontais em elementos verticais, fissuras que coincidem com mudanças bruscas de seção e fissuras que coincidem com seções finas de concreto. As fissuras de origem térmica ocorrem geralmente em construções de muros de contenção e são associadas à temperatura inicial dos materiais e tem- peratura ambiente, às peças de grande espessura (uma vez que produzem maior calor), à má cura de concreto (não regar o concreto com água após concretagem), à maior quantidade de cimento, ao uso de agregados de calcário, ao uso de aditi- vos aceleradores de pega, às desmoldagens muito cedo. As fissuras por retração hidráulica estão associadas à perda de água por evaporação, à má execução de cura, a maiores relações água/cimento, à maior superfície exterior da peça com relação ao volume e combinação de agregados. 2.3 INFLUÊNCIA DO AMBIENTE Os custos para intervir numa estrutura que necessita alcançar um certo nível de durabilidade e proteção crescem progressivamente, quanto mais tarde se faça a intervenção. A agressividade do entorno está relacionada a condições físi- TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 105 cas e químicas que atuam na estrutura de concreto, independentemente das ações mecânicas, variações volumétricas e de retração previstas no dimensionamento da estrutura de concreto. Como primeira aproximação se deve fazer uma classificação dos diferen- tes tipos de ambiente, segundo sua agressividade. Assim, temos ambientes clas- sificados como pouco agressivos até muito agressivos. Os ambientes de agressividade média são considerados obras em ambien- te normal, em contato com água ou com solos não agressivos. Os ambientes de agressividade forte são aqueles em contato com águas salinas, em contato com ácido ou em contato com terrenos agressivos. Os ambientes quimicamente agres- sivos são aqueles utilizados como tanques industriais, indústrias de celulose e papel, indústrias químicas, entre outros. À medida que se aumenta o nível de agressividade do ambiente, é con- siderado utilizar concretos com maior resistência e mais duráveis. Para isso se recomenda reduzir a relação água/cimento e assim se recorre à prática de uso de aditivos plastificantes. Como exemplo de casos de ambientes agressivos temos os ambientes marinhos e chuvas ácidas. 2.4 DETERIORAÇÃO POR AGENTES EXTERNOS Os agentes físicos mais frequentes que causam efeitos negativos nos concre- tos são a água, vento e variação de temperaturas. As baixas temperaturas podem congelar a água do concreto fresco, impedindo sua hidratação e destruindo a mi- croestrutura cristalina dos hidratos. Já as elevadas temperaturas aumentam a pos- sibilidade de hidratação do concreto, no entanto uma temperatura muito elevada (conjunto de calor gerado pela hidratação do concreto e do ambiente muito quente) podem gerar dissecação da superfície exterior do concreto (MUNRÓ, 2013). No caso de incêndio, o fogo afeta as características de resistência e de- formação do concreto e do aço. São geradas tensões devido a dilatações que são transmitidas na estrutura. O aumento da temperatura provoca diminuição de resistência no concreto, aumentando sua deformação de ruptura e módulo de de- formação. É recomendado evitar considerar o concreto como material estrutural quando este sofre incêndio com temperaturas entre 500 °C e 700 °C. Para o aço, a resistência ao fogo é determinada fundamentalmente devido à pro- teção do aço contra um excessivo aumento de temperatura, portanto, quanto maior o recobrimento, maior será o período de resistência. A temperatura crítica para o aço está por volta de 550 °C para o suave e aproximadamente de 400 °C para o aço tensionado. Com relação aos agentes químicos, o concreto pode ser atacado por subs- tâncias que se encontram no meio ambiente ou nos elementos do concreto, quan- do ele apresenta condições de umidade ambiental. Geralmente os ataques quí- 106 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS micos acontecem através da penetração de água através de contatos como o solo. Portanto, quanto menor for a rede capilar e de poros nesses concretos, mais difícil é o transporte de líquidos e gases (MUNRÓ, 2013). Dentre os ataques químicos possíveis em concretos temos: ataque ácido, relação álcali-agregado, ataque que acontece no interior do concreto devido à presença de agregados com muito conteúdo de álcalis, a velocidade do ataque dependerá da capacidade capilar e da quantidade de água no concreto, ataques por sulfatos e cloretos, lixiviação e carbonatação (causando coloração escura, redução do pH e corrosão na armadura). 2.5 EFEITO DA DETERIORAÇÃO DO AÇO A combinação entre concreto e aço são extremamente favoráveis na utiliza- ção da construção civil, uma vez que trazem benefícios tanto para esforços de com- pressão (pelo concreto) como para tração (pelo aço). Além disso há maiores com- patibilidades, apresentando similar módulo de dilatação térmica e de deformação elástica e o pH alcalino do concreto funciona como capa protetora para corrosão do aço (MUNRÓ, 2013). Dentre as patologias que podem ser obtidas no concreto armado, são originadas pelo: defeito próprio do aço, corrosão da armadura dentro do concreto (conforme visto na Figura 22) e deficiência de execução da armadura. FIGURA 22 – PATOLOGIA EM CONCRETO ARMADO DEVIDO CORROSÃO DE ARMADURA FONTE: <https://bit.ly/3fXpsmQ>. Acesso em: 26 maio 2021. O aço pode apresentar como defeito: impurezas, defeitos superficiais e corrosão superficial. Os dois primeiros defeitos são gerados durante o processo de fabricação do aço. Já a corrosão superficial se produz devido à consequência de um inadequado armazenamento ou pela exposição a um ambiente corrosivo. A corrosão da armadura geralmente ocorre devido ao efeito da umidade. Este fenômeno, conforme visto no capítulo de metais, se dá devido à formação de óxido e pode ser do tipo químico e eletroquímico. Nos concretos armados a corrosão ao expandir o volume do aço pode gerar uma ruptura do concreto, além de afetar a resistência da armadura. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 107 Na figura a seguir, vemos a influência de corrosão em barras de aço não gal- vanizadas em concretos armados. Em um período curto podem ser produzidos danos importantes ao aço e perdas de resistência. As armaduras galvanizadas não sofrem desse tipo de corrosão e conservam intactas sua aderência ao concreto. IMPORTANT E FIGURA – INFLUÊNCIA DA CORROSÃO EM CONCRETO ARMADO FONTE: Munró (2013, p. 20) 3 INVESTIGAÇÃO E DIAGNÓSTICO Antes de iniciar uma reparação é necessário identificar claramente a pos- sível causa da patologia. Em certas ocasiões a identificação é óbvia, no entanto é necessário investigar minuciosamente a origem do problema. Em geral, quanto maior é o tempo da construção mais complexo fica seu diagnóstico. Após iden- tificar a causa é definido o objetivo de reparação, buscando melhor segurança e capacidade de carga para aumentar a durabilidade do material. Em toda obra deve ser considerada a possibilidade de reparações temporárias ou permanentes (MONTOYA; MORÁN; MESEGUER, 2000). 108 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Os motivos para realizar um diagnóstico de uma estrutura são: degrada- ção, por falta de proteção contra condições do entorno, possível influência estru- tural, por aparição de sintomas patológicos (fissuras, flechas excessivas), dúvidas do estado atual da estrutura, após a estrutura ser submetida a condições extre- mas (incêndios, terremotos, entre outros), previsão de um aumento das cargas atuais, como consequência de uma mudança de uso da estrutura. São realizadas no mínimo três etapasessenciais para o processo de diagnóstico da estrutura: observação, estudos prévios e diagnósticos. Durante a etapa de observação é necessário um conhecimento amplo da estrutura a ser avaliada. Esta etapa consiste no reconhecimento inicial da obra, seus componentes estruturais em concreto, identificar características fundamentais e de- tectar a presença de sintomas. As observações visuais vão em busca dos seguintes defeitos nos elementos estruturais: deformações excessivas, mudanças de aspecto superficial, fissuras e rachaduras em elementos estruturais ou não estruturais. Para a etapa de estudos prévios são recolhidas informações em todos os aspectos que se considere necessário para chegar a conhecer profundamente a estrutura avaliada. Em função das características da futura intervenção, o técnico irá diagnosticar como orientar essa pesquisa de estudos. Conforme distintos ca- sos, são exemplos de possíveis fontes de informação: • Arquivos do próprio edifício: planos municipais, projetos técnicos antigos, projeto de reforma, estudos geotécnicos. • Informação verbal dos próprios usuários: conhecer o momento da aparição da patologia, circunstâncias extraordinárias, acidentes envolvidos no edifício. • Época de construção da estrutura: e normas utilizadas na época. • Aspectos histórico-artísticos: se relevantes, a estrutura do próprio edifício pode adquirir um papel importante para diagnóstico. Tipologias estruturais singulares, entre outras informações. • Agressividade ambiental do meio: é uma parte importante do estudo prévio, para conhecer a durabilidade sobre o comportamento do material. A partir das hipóteses definidas nas etapas anteriores, é pelo procedimento de diagnóstico que serão fixados os critérios para a solução da patologia. Podemos enten- der por diagnóstico, uma proposta de articular o estado em que se encontra a estrutura, o resultado das análises e das medidas a tomar para que a estrutura siga em serviço. Ao fazer o diagnóstico de uma estrutura se deve ter presente que sempre há um certo nível de risco, em função da quantidade e qualidade da informação recolhida, a capacidade de análise e interpretação do técnico que realiza o diag- nóstico e do tipo de edifício de que se trata. O técnico diagnosticador deve ser capaz de reconhecer suas limitações ou as que impõem uma informação insuficiente, aos efeitos de não intervir sem necessidade, o que pode resultar em ações muito custosas economicamente, e que se não sofrerem adequações, podem vir a causar acidentes futuros. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 109 4 TRATAMENTO DOS ELEMENTOS DO CONCRETO Diversas manifestações patológicas com potencial de afetar a durabilidade e desempenho de um concreto podem ser evitadas ao se ter cuidado de realizar adequadas proteções do elemento estrutural. A realização de diversos tipos de tra- tamentos e proteções podem prolongar o tempo de serviço do material empregado, sem esquecer-se de realizar análises de ciclo de vida do concreto utilizado. Neste tópico serão abordadas técnicas de proteção superficial e manuten- ção das estruturas como forma de prevenção, além de algumas medidas de repa- ração de estruturas de concreto utilizadas na construção civil que já apresentem certos tipos de patologia. 4.1 PROTEÇÃO SUPERFICIAL E MANUTENÇÃO DAS ESTRUTURAS DO CONCRETO Os sistemas de proteção superficiais de concreto podem se classificar em grupos (MONTOYA; MORÁN; MESEGUER, 2000): • Revestimentos de elementos de grande espessura: são condições específi- cas, de solicitações extremas de natureza mecânica e química. Tais situações podem se dar quando o concreto está em contato contínuo com produtos quí- micos, líquidos de baixa pressão ou vapores agressivos em circunstancias de elevada abrasão ou impacto. As características mecânicas e químicas desses compostos dependem fundamentalmente de sua formulação. Nesta classifi- cação encontramos a proteção de base betuminosa, vinílica, asfáltica, neopre- ne, cerâmica, ladrilhos anticorrosivos, entre outros. • Pinturas de proteção: existem basicamente dois tipos de sistemas de pinturas de proteção. Os revestimentos hidrófugos de poro aberto e os revestimentos impermeabilizantes com formação de película. Além de prover a proteção ne- cessária contra os principais agentes de degradação, todos os produtos devem satisfazer as exigências de resistir a intempéries, evitar o desenvolvimento de fungos e bactérias na superfície, resistir mecanicamente a pequenos impactos e ranhuras, possuir resistência à fotodegradação e ser estável quimicamente. A correta aplicação de pintura, para obter máxima vida útil, é tão impor- tante como a preparação da superfície e a seleção correta do sistema a ser empre- gado. Portanto, muitas vezes é necessário raspar o material aderido com o auxílio de espátula e misturar corretamente. Em alguns casos e dependendo da viscosidade do material, se faz necessá- ria a utilização de misturadores mecânicos para conseguir uma boa homogeneiza- ção. Dentre os cuidados que se deve ter para pintura são: pintar com temperatura ambiente entre 10 °C a 50 °C, iniciar o trabalho imediatamente depois de preparado o substrato, não pintar áreas externas em dias muito úmidos, o conteúdo de umida- de superficial relativa do concreto a pintar não deve superar 5 % a 6 %. 110 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS 4.2 REPARAÇÃO DO CONCRETO A perda de alcalinidade ou contaminação de cloretos de concreto consti- tui um problema que pode comportar complicações graves para o sistema estru- tural e seu conjunto. No entanto o contratempo mais delicado para concretos é relacionado à armadura, que ao ficar desprotegida pode ser atacada quimicamente por íons de cloreto, começando um processo de corrosão generalizado (MUNRÓ, 2013). As etapas de intervenção para proceder a reparação de zonas danificadas no concreto são: eliminar o concreto deteriorado, preparação do substrato e lim- peza da superfície; proteção da armadura e de sua capacidade resistente; coloca- ção de novo material de reparação. O processo de eliminação de concreto e preparação do substrato se realiza por meios mecânicos ou manuais e consiste na extração de todos os fragmentos fraturados. As partes carbonatadas e com cloretos excessivos também devem ser eliminadas, deixando a armadura acessível em todo seu perímetro. O aço deve ser descoberto, inclusive na zona onde não apresentem os sin- tomas de corrosão, para poder verificar efetivamente que a armadura não está corroída além deste ponto. É necessário limpar o aço completamente antes da colocação do material de corrosão. Após limpeza, a proteção da armadura se dá por uma capa adesiva de epóxi ou proteção com polímeros (conforme apresentado na Figura 23). Em muitos casos, nessa mesma operação pode ser necessária uma nova armadura devido à perda de espessura. Essa substituição se deve para perdas de seções superiores a 15 %. FIGURA 23 – LIMPEZA E PREPARAÇÃO DE AÇO DE UM PILAR DE CONCRETO ARMADO FONTE: Escamilla (2001, p. 193) TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 111 LEITURA COMPLEMENTAR BIOCONCRETO COMO SOLUÇÃO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: ESTADO DE ARTE Larissa Érika Frazão Bezerra Raissa Gomes Paulo Vitória Barros de Sá Magalhães INTRODUÇÃO Presente nos mais diversos tipos de construções, o concreto é amplamen- te utilizado desde a estruturação de uma simples residência até grandes obras como, por exemplo, uma usina hidrelétrica. De acordo com o Conselho Empre- sarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentável, o concreto é o segundo ma- terial mais consumido do mundo, ficando atrás apenas da água, sendo ainda o material construtivo mais utilizado pelo homem. Quantitativamente, conforme a Federación Iberoamericana de Hormigón Premesclado (FIHP), estima-se que é consu- mido cerca de 1,9 tonelada de concreto por habitante por ano. Quanto a sua composição, o concreto é uma mistura homogêneade ci- mento, agregados miúdos e graúdos, com ou sem a incorporação de componen- tes minoritários (aditivos químicos e adições), que desenvolve suas propriedades pelo endurecimento da pasta de cimento (BATTAGIN, 2009). Embora o concreto tradicional já tenha uma boa resistência e bons resulta- dos, ainda apresenta defeitos nas edificações realizadas com ele. Em decorrência de alguns déficits apresentados pelo material, frequentemente, o ramo da cons- trução civil busca alternativas de aprimoramento, o que vem tornando-o cada vez mais planejado. Entretanto, mesmo com todos os aperfeiçoamentos e técnicas já utilizadas a longo prazo, ainda se encontram falhas decorrentes do concreto nas mais diversas edificações, sendo um dos mais comuns: as fissuras. Segundo a HealCon, estima-se um gasto anual de US $ 6,8 bilhões (mais de R$ 22 bilhões) para reparar edifícios enfraquecidos, só na Europa. Na alterna- tiva de solucionar de forma mais eficiente esses tipos de problema, visto que não podem ser evitados, deu-se origem a um revolucionário estudo, realizado pelo cientista Holandês Henk Jonker, resultando-se no Bioconcreto. A inovação gerada por esse novo material deu-se pelo fato de apresentar a ca- racterística de autorregeneração, procedimento desenvolvido na Universidade Téc- nica de Delft, utilizando-se bactérias. Para obter-se tal propriedade, incluiu-se na mis- tura do concreto tradicional a bactéria Bacillus pseudofirmus, além do lactato de cálcio, alimento dessas bactérias, possibilitando-se assim, através de reações que acontecem quando em contato com a água, que os edifícios reparem suas próprias fissuras. 112 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Como consequência do longo período que a bactéria é capaz de sobreviver, juntamente com as características apresentadas pela mesma e os resultados quando presente no concreto, tem-se uma edificação com seu período de vida útil prolongando, além de se economizar com custos relacionados à restauração de reparos do concreto. 1 REFERENCIAL TEÓRICO 1.1 FATORES DE DETERIORAÇÃO DO CONCRETO 1.1.1 Trincas e fissuras Afetando a durabilidade, a estética e os componentes estruturais de uma edificação, as fissuras são patologias frequentes, tanto em construções de alvena- ria quanto em estruturas de concreto, sendo essas disfunções originadas devido às tensões. Quando há uma maior solicitação do que aquelas é que o material é capaz de resistir, consequentemente, surgem fissuras no papel de amenizar as tensões excessivas aplicadas. Dessa forma, a magnitude e intensidade da fissu- ração é diretamente proporcional à fragilidade e a restrição imposta ao material. O surgimento de trincas e fissuras podem indicar também um alerta relacio- nado a problemas futuros. A displicência quanto ao surgimento dessas irregularida- des na construção pode ocasionar um posterior agravamento, podendo-se evoluir de trincas para fissuras ou rachaduras, chegando a condições mais graves, que podem, inclusive, comprometer a estrutura. As formações de fissuras são relacionadas a con- dições tanto internas, quanto externas. Podendo-se citar como causas principais: • Erro na preparação: a preparação do concreto deve seguir proporções adequa- das quanto aos traços dos materiais utilizados, bem como estar de acordo com as necessidades de sua posterior função. Logo, erros quantitativos e qualitati- vos podem ocasionar o aparecimento de fissuras, sendo mais comprometedor quando ocorrem em estruturas de apoio como, por exemplo, pilares e bases. • Infiltrações: vazamentos na edificação, principalmente os provocados na rede hidráulica, ocasionam infiltrações no concreto, deixando-o mais suscetível ao surgimento de patologias. • Umidade excessiva e retração por secagem: acrescentar-se mais água do que o necessário na manipulação do cimento, diminui a resistência do concreto, facilitando-se assim, a expansão da superfície, provocando- posteriores pato- logias. Além disso, a escassez de umidade também pode ser um problema, visto que, causa a retração por secagem. Com isso, o concreto tende a se con- trair- e, consequentemente, trincar, podendo ser resultado de cura inadequa- da ou da ausência de água na preparação. • Falhas na aplicação: caracterizando-se como uma das principais causas desse problema, as falhas na aplicação do material favorecem o surgimento de patolo- gias na construção. Podendo induzir a tais falhas, desde um planejamento inade- quado da obra, o posicionamento inapropriado dos elementos de concreto, até o uso de superfícies irregulares de solo não compactados ou muito úmidos. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 113 • Excesso de Carregamento; prepara-se uma obra baseada na sua futura atu- ação, bem como, nas condições na qual estará exposta, suportando-se assim as cargas atuantes. Desse modo, forças inesperadas, podem provocar fissuras no material e comprometer a segurança da obra. As áreas de concreto ficam sujeitas, gerando-se forças de tração causadas pela atuação do carregamento previamente calculado das lajes, somando-se ao peso dos elementos do pró- prio concreto armado, revestimentos de pisos e paredes. • Estresse ambiental: a ação de fenômenos naturais como, por exemplo, chu- vas, tremores de terra e ação solar, podem facilitar o desgaste do cimento e ocasionar o posterior aparecimento de rachaduras e fissuras. Reforçando-se, dessa forma, a importância da manutenção do concreto, devido às deforma- ções causadas pela fadiga. 1.2 CUSTOS COM REPARAÇÃO DE FISSURAS E RACHADURAS O estudo das patologias em alvenarias e em estruturas de concreto têm sido alvo crescente de pesquisas, demonstrando-se a relevância do tema, já que essas manifestações patológicas decorrentes de deformações na estrutura podem influenciar diretamente na vida útil da obra. Contudo, o mesmo nem sempre acontece com os estudos relacionados aos custos que envolvem esse problema. A recuperação de obras relaciona-se com a indispensabilidade do reestabe- lecimento da integridade física da estrutura, almejando-se a restauração das suas características originais, como, por exemplo, a sua geometria e resistência. O re- paro, mais simples e importante, refere-se ao ato corretivo de um defeito pontual encontrado na estrutura e aplica-se, fundamentalmente, à correção de fissuras e ao tratamento de armaduras com focos de corrosão. Em virtude dos custos de re- paro serem consideravelmente mais baratos que os de recuperação, muitas vezes recorre-se a esse tipo de intervenção, preferindo-se a recuperação apenas para as manifestações patológicas significativas. Na (Figura 1), por exemplo, tem-se um gráfico que ilustra o aumento do custo com a manutenção com o passar do tempo. FIGURA 1 FONTE: Alani et al. (2001) 114 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Os custos crescem em uma razão geométrica de ordem cinco (1, 5, 25, 125), significando que gastaria 125 vezes mais em uma intervenção, na fase mais avan- çada da corrosão, do que se medidas simples forem adotadas nas fases iniciais, abordando os projetos e especificações adequadas, e boas práticas construtivas, garantindo-se uma determinada vida útil. 1.3 BIOCONCRETO: ORIGEM, COMPOSIÇÃO, MECANISMO E FINALIDADE O concreto é o material construtivo mais utilizado pelo homem, e o se- gundo material mais utilizado do mundo, sendo o primeiro a água, fato que re- mete a importância de tal na construção civil. Sua vasta utilização dá-se devido, principalmente, as suas características de permitir a modelagem variada quanto à forma e tamanho, possuindo resistência similar a das rochas naturais. Os cuidados no momento do preparo do concreto devem ser recorrentes, assim como se deve ter atenção com as manutenções mesmo depois de finalizada a obra, visto que as edificações, geralmente, apresentam sinais quanto a proble- mas presentes e futuros. Entretanto, mesmo que todos os devidos cuidados sejam tomados, existem algumas patologias que, a curto ou longo prazo,não podem ser evitadas, é o caso das fissuras e rachaduras, por exemplo. Já que não podem ser evitadas, a solução é então repará-las, com essa finalidade, desenvolveu-se por um cientista Holandês, Henk Jonker, uma nova técnica de restauração do concreto, tendo como diferencial o fato de que se incor- porou ao concreto a característica de autorregeneração, para isso, realizaram-se estudos na Delft University of Technology. No projeto do inovador tipo de concreto, teve-se como objetivo alcançar a auto regeneração do concreto, visando também a aniquilação de trabalhos e preocupações frequentes com reparos, resultando-se, consequentemente, em estruturas com vida útil mais elevada, e na aniquilação em custos com restauração. Iniciou-se então, em 2006, o estudo baseado na adição de bactéria na mis- tura no concreto usual, visando-se alcançar a autocicatrização ou autorregene- ração do concreto, originando-se assim, o Bio concreto, que quando finalizado tem-se a característica indicada na (Figura 2). FIGURA 2 FONTE: Webredactie (2016) TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 115 O mecanismo e procedimento utilizado para o resultado desejado deu-se através da substituição do material agregado, a brita, por esferas preenchidas com bactérias do tipo Bacilluspseudofirmus, e acrescentou-se ainda o alimento das bacté- rias, o lactato de cálcio. A modificação na composição do concreto age a partir do mo- mento em que surge a fissura, rachadura, ou algo similar, visto que, nesse momento, a água entra em contato com os esporos das bactérias, ativando-as e estas começam a alimentar-se do lactato de cálcio, preenchendo-se a patologia completamente com carbonato de cálcio, selando-se o vazio. O processo está representado na (Figura 3). Jonkers apud Moreira (2016) cita que esta reação é similar ao processo pelo qual a fraturas ósseas, no corpo humano, são naturalmente curadas por os- teoblastos que mineralizam para reconstituir o osso. FIGURA 3 FONTE: Moreira (2016) 1.4 PROBLEMAS RELACIONADOS A FISSURAS E O BIOCONCRETO COMO SOLUÇÃO Com o tempo, o desgaste ocasionado nas estruturas, seja por motivos na- turais, por causas externas, ou até mesmo devido a erros na construção, resulta em problemas na edificação. O surgimento de fissuras, por exemplo, é um sinal de que algo está errado, e, pode acarretar em outras consequências. Uma fissura de momento fletor, por exemplo, pode dar origem à corrosão de armadura. Embora o concreto seja o material de construção mais utilizado do mundo, ele tem uma falha grave: ele pode facilmente quebrar quando estiver sob tensão. Se essas fissuras se tornarem muito grandes, elas levarão à corrosão do reforço de aço, o que não só resulta em uma aparência pouco atrativa, mas também compro- mete as qualidades mecânicas da estrutura (WEBREDACTIE, 2016). Tem-se ainda que problemas, como fissuras, não são esteticamente agra- dáveis, além disso, dependendo do nível de alastramento pode vir a comprome- ter a resistência da estrutura. Em todos esses casos, o Bioconcreto é atuante como solução, visto que a presença da bactéria e sua atuação impedem que as estru- turas de ferro e aço entrem em contato com água e ar, por exemplo, evitando-se assim o problema de corrosão. 116 UNIDADE 2 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS GERAIS Quanto aos demais problemas oriundos das fissuras, também é solução viável, visto que o tempo máximo previsto para o fechamento total é de três se- manas, ocorrendo a solução ainda em curto prazo. 1.5 BACILLUS PSEUDOFIRMUS O diferencial do Bioconcreto tem como particularidade predominante sua capacidade de autorregeneração, fenômeno possibilitado devido à presença da bactéria, Bacillus pseudofirmus, em sua composição. No entanto, para o devido fun- cionamento, adiciona-se ainda o lactato de cálcio, que é o alimento das bactérias. A presença da bactéria, além de adicionar ao concreto a característica de autorrecuperação, também apresenta outras vantagens. Em seu estado natural, pode habitar ambientes tão hostis, como crateras de vulcões ativos. E, segundo Jonkers, o surpreendente é que essas bactérias formam esporos e podem sobrevi- ver por mais de 200 anos nos edifícios. 2 METODOLOGIA Para o desenvolvimento deste estudo realizou-se uma revisão bibliográfi- ca, a qual serviu como base para uma discussão a respeito do tema do Bioconcre- to, sua necessidade, como surgiu, suas vantagens, entre outros pontos relevantes. Posteriormente, esse levantamento de dados dos trabalhos existentes na área, resultou em dados qualitativos e quantitativos, proporcionando uma ratificação das características do Bioconcreto e a sua importância como um material que pode tornar-se solução para problemas da construção civil. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES Baseando-se na presente bibliografia, através de dados tanto qualitativos como quantitativos, possibilitou-se a obtenção de alguns resultados. O primeiro e, provavel- mente, mais relevante foi o fato de a adição, no concreto tradicional, da bactéria Bacillus pseudofirmus juntamente com seu alimento, lactato de cálcio, resultar na formação da calcita, quando em contato com a água, selando-se qualquer fissura ou orifício. Os estudos a respeito do Bioconcreto iniciaram-se em 2006, na Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, pelo microbiologista e professor Henk Jonker, e pelo engenheiro especialista em materiais de construção civil Eric Schlangen. Apresentou-se na Tabela 1, produzida com informações já citadas no artigo, alguns dados referentes ao Bioconcreto, permitindo assim realizarem-se comentários a respeito da vantagem ou desvantagem de sua utilização. O fato de ser, aproximada- mente, 40% mais caro do que o concreto convencional pode aparentar, inicialmente, uma desvantagem, mas, analisando-se em longo prazo talvez não seja bem assim. TÓPICO 4 — MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NO CONCRETO ARMADO 117 Verificou-se que, segundo Heal Con, estima-se um gasto anual de US $ 6,8 bilhões (mais de R$ 22 bilhões) para reparar edifícios enfraquecidos, só na Europa. Tem-se ainda que, em relação à corrosão, os custos crescem em uma razão geométri- ca de ordem cinco, o que resulta em um gasto 125 vezes maior em reparação a longo prazo, do que se gastaria com precauções iniciais. Observa-se, com isso, que o gasto inicial com a utilização do Bioconcreto seria, consideravelmente, menor do que os gastos com reparos, podendo-se resultar em uma economia de até bilhões de reais. Verifica-se ainda que o tempo de duração do fechamento dos orifícios é relativamente curto, e rachaduras quilométricas não seriam problema para esse tipo de concreto, visto que, não tem limites de extensão. Além disso, a bactéria tem um longo prazo de vida útil, podendo sobreviver em lugares com condições extremamente secas e alcalinas durante anos. TABELA 1 – PROPRIEDADES DO BIOCONCRETO FONTE: Geotesc (2017) Assim como uma solução para rachaduras, trincas e fissuras, o material pode atuar evitando-se a degradação das armaduras de aço presentes no interior do concreto, pois impedirá que a água entre em contato com as mesmas. O mate- rial ainda resulta em um aumento na vida útil da estrutura. CONCLUSÕES O estudo, desenvolvimento e posterior uso do Bioconcreto nas edifica- ções, resulta em vantagens significativas no ramo da construção civil de modo geral. Tendo em vista a diminuição do número de manutenções necessárias, custo com reparos de patologias, resultando, dessa forma, em uma grande economia e maior segurança na estrutura da edificação e daqueles que a desfrutam. Diante do exposto, pode-se verificar que a utilização do Bioconcreto apresenta vantagens estéticas, estruturais e financeiras. Além disso, vantagens ambientais, visto que, com o aumento da vida útil da estrutura, reduz-se a necessidade da produção de concreto, que, por sua vez, causa impactos ambientais. FONTE: <https://bit.ly/3uJGE4L>. Acesso em: 26 maio 2021. 118 RESUMO DO TÓPICO 4 Neste tópico, você aprendeuque: Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA • Existem diversas manifestações de patologia nos concretos, como: patologias derivadas dos componentes do concreto, da fabricação e execução, influência do ambiente, químicos ou físicos e pelo efeito de deterioração do aço. • Os motivos para realizar o diagnóstico de uma estrutura são: degradação, aparição de sintomas patológicos, dúvidas do estado atual da estrutura e pre- visão de aumento das cargas atuais. • Dentre os ataques químicos possíveis em concretos temos: ataque ácido, rela- ção álcali-agregado, ataques por sulfatos e cloretos, lixiviação e carbonatação. 119 1 (FCC, 2018) As estruturas de concreto armado que estiverem submetidas à agressividade da atmosfera urbana e industrial, ficam suscetíveis ao apare- cimento de manchas escuras com redução do pH e corrosão das armaduras. Com relação à patologia que corresponde a essa natureza do processo de de- gradação das armaduras do concreto armado, assinale a alternativa CORRETA FONTE: Adaptada de <https://bit.ly/3pfyDTH>. Acesso em: 26 maio 2021. a) ( ) segregação. b) ( ) lixiviação. c) ( ) Retração. d) ( ) Carbonatação. e) ( ) Concentração salina. 2 (TJ-SC, 2011) A corrosão das armaduras é uma das manifestações patológi- cas mais severas e de maior custo de reparação que afetam as estruturas de concreto armado e protendido. Com respeito à corrosão das armaduras nos concretos armado e protendido, é CORRETO afirmar: FONTE: <https://bit.ly/3g2NAV7>. Acesso em: 26 maio 2021. a) ( ) As principais causas de corrosão das armaduras são a carbonatação, que corresponde à diminuição do teor de hidróxido de cálcio no con- creto em decorrência da lixiviação causada pelo contato com a água, e a ação corrosiva dos cloretos no concreto, que enfraquecem a camada de cobrimento; o período de tempo decorrido da construção até a despas- sivação é chamado de período de iniciação da corrosão. b) ( ) Para que haja corrosão das armaduras no concreto a carepa de lamina- ção das barras de aço deve ser consumida pelos álcalis provenientes da hidratação do cimento e, por esta razão, as regiões de emenda por solda são as mais suscetíveis a apresentar corrosão. c) ( ) As principais causas de despassivação das armaduras são a carbonata- ção, que causa a diminuição do pH do concreto, e a presença de cloretos num teor acima do crítico no entorno das armaduras; o período de tem- po decorrido da construção até a despassivação é chamado de período de iniciação da corrosão. d) ( ) A corrosão da armadura no concreto é um processo eletroquímico e a presença de água no concreto é essencial para que a taxa de corro- são seja grande o suficiente para causar danos às estruturas; portanto, a corrosão das armaduras é mais acentuada nas regiões submersas das estruturas do que nas partes que não ficam em contato permanente com a água, principalmente se for água do mar. AUTOATIVIDADE 120 e) ( ) A despassivação das armaduras corresponde a uma manifestação pato- lógica causada pela penetração de cloretos e sulfatos, íons que causam a carbonatação e o ataque ácido às barras de aço; o período de tempo decorrido da construção até a despassivação é chamado de período de propagação da corrosão. 3 (FUNDATEC, 2020) No prédio de uma escola municipal, foi realizada uma vistoria por um engenheiro civil na qual foram detectados alguns focos de deterioração e má funcionalidade por falta de manutenção. Em um dos pi- lares de sustentação, foi observado um problema de corrosão de armadu- ras. Baseando-se nas recomendações de Oswald Cascudo, na obra Inspeção e Controle da Corrosão da Armadura de Concreto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: FONTE: Adaptada de <https://bit.ly/3pbYV9D>. Acesso em: 26 maio 2021. ( ) Identificar o agente causador do problema e corrigir, se possível. ( ) Analisar a possível redução de seção transversal das armaduras atingi- das, com substituição de novos estribos e/ou novas armaduras longitudi- nais, se necessário. ( ) Limpeza rigorosa e apicoamento de todo o concreto solto ou fissurado, inclusive das camadas de óxidos/hidróxidos das superfícies das barras. ( ) Reconstrução do cobrimento das armaduras, de preferência com concreto bem adensado. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – V – V – V. b) ( ) F – F – F – F. c) ( ) V – F – V – F. d) ( ) F – V – V – F. e) ( ) F – F – V – V. 4 A combinação entre concreto e aço são extremamente favoráveis na utiliza- ção da construção civil, uma vez que trazem benefícios tanto para esforços de compressão (pelo concreto) como para tração (pelo aço). Quais são as origens das patologias obtidas no concreto armado? 5 A execução de um concreto pode afetar diretamente sua qualidade quanto à durabilidade e à segurança. Os problemas causados pela execução vão desde diminuição de resistência do material, como aspectos visuais e es- truturais inadequados do concreto. Quais são os fatores que influenciam a variação das características do concreto devido à execução? 121 REFERÊNCIAS ALVINO, A. E. I. Avaliação dos riscos em dutovias para transmissão de petróleo e/ou gás mediante o modelo Muhlbauer. 2003, 61 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Pontifícia Universidade Católica, Rio de Janeiro, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7190: Pro- jeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 2011. BOTELHO, JR. J. A. Avaliação não destrutiva da capacidade resistente de es- truturas de madeiras em edifícios antigos. 2006, 208 f. Dissertação (Mestrado em Reabilitação do Património Edificado) – Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Porto, Porto, 2006. BRASIL. Instrução Normativa Conjunta SDA/ANVISA/IBAMA nº 2, de 23 de ja- neiro de 2006. 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Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da terra) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009. 124 125 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • identificar as normas que auxiliam na intervenção de patologias; • diferenciar conceitos de vida útil, ciclo de vida, garantia e responsabili- dade civil de um projeto; • associar técnicas destrutivas e não destrutivas que auxiliam na constru- ção do diagnóstico patológico; • conhecer casos de problemas patológicos e a forma de serem resolvidos. Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – AVALIAÇÃO ESTRUTURAL TÓPICO 2 – CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO TÓPICO 3 – MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 126 127 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Como visto nas unidades anteriores, muitas são as manifestações pato- lógicas que podem surgir nos materiais ou componentes de um projeto de cons- trução ao longo de sua vida útil. Algumas dessas manifestações são decorrentes do entorno ambiental e outras, de maior gravidade, devido a falhas durante o planejamento, execução e/ou uso da estrutura. Reconhecer que, um bom geren- ciamento na obra é supremamente importante, para que durante a sua execução não tenhamos necessidade de avaliar o seu estado. Contudo, após um tempo de uso, será necessário aplicar técnicas para avaliar o estado da estrutura, este pro- cedimento é denominado avaliação estrutural. Este procedimento permite identificar possíveis anomalias progressivas e profundas, porém, ele não é exclusivo da deterioração da estrutura, e sim das modifi- cações que aconteceram nela antes, durante ou depois de sua execução, de modo que possam ser atendidos os requisitos de qualidade e conformidade normativa (ABECE, 2015). Para ser realizado, é necessário que os profissionais apliquem alguns protoco- los, normas e ensaios, além de realizar certas comparações. Neste tópico você enten- derá o que deve constar nesse relatório e como ele deve ser construído. Além disso serão apresentadas várias ferramentas e técnicas utilizadas em campo para indicar o estado da estrutura. Esses procedimentos têm como objetivo avaliar os sistemas construtivos de maneira a definir a necessidade de realização de manutenções e reparos da obra. Aplicando constantes esforços para melhorar a qualidade das habitações brasileiras, otimizar o uso de recursos e con- sequentemente valorizar o projeto (CBIC, 2013). TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 2 CONSIDERAÇÕES DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS Existem certas manifestações patológicas que não representam perigo ao usuário, como o início de formação de bolor e eflorescência, no entanto, podem representar o início de um alerta para futuros problemas que necessitem de uma intervenção de reparo. Conforme Souza e Ripper (1998) apontam, quando um ele- mento apresenta desempenho insatisfatório não significa que esteja condenado. A sua avaliação se torna um objetivo da patologia, de maneira que ainda seja possível dar continuidade ao seu funcionamento, estendendo seu tempo de vida útil. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 128 Mesmo que não existam normas para a reparação de patologias, todas a normas de especificação técnica e execução de materiais reúnem um determinado número de requisitos que visam atribuir segurança e qualidade ao projeto, seja através da utilização de estruturas de concreto pela norma NBR 6118 (ABNT, 2014), pela sua aplicação em pré-moldados através da NBR 14859 (ABNT, 2016) ou pela utilização de estruturas metálicas ou mistas NBR 8800 (ABNT, 2008). Desta maneira, a recuperação dos componentes se apoia em revisões de desempenho, orientações e/ou manuais técnicos que devem oferecer opções téc- nicas e econômicas para proceder na sua execução. A finalidade é nortear a recu- peração do componente. A resolução de problemas patológicos não deve se basear somente em intui- ções pessoais, o responsável pela eficiência na resolução dos problemas deve ter a capa- cidade de conceituar o método a ser empregado em todas suas etapas (SENA et al. 2020). IMPORTANT E Na medida em que são realizadas intervenções nas estruturas consegui- remos modificar sua vida útil e aumentar sua durabilidade, porém, existirá um número máximo de intervenções para atingir o nível mínimo de desempenho desejado, tal como o Gráfico 1 esquematiza. O aumento do tempo de vida útil de uma estrutura está diretamente rela- cionado à quantidade de ações de manutenções realizadas na obra. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 129 GRÁFICO 1 – VARIAÇÃO DO NÍVEL DE DESEMPENHO NAS ESTRUTURAS EM FUNÇÃO DO TEMPO FONTE: Possan e Demoliner (2013, p. 7) Realizar um procedimento de reparação não está vinculadoao ato de simplesmente preencher uma fissura em uma parede ou repintar uma superfí- cie manchada. Esse tipo de ação de reparo, sem conhecimento do motivo da fissura ou da mancha, causará o retorno da patologia e em algumas situações, de maneira mais grave. Este fato poderá causar um custo mais alto do que uma intervenção na raiz do problema. Por isso é necessário a realização de avaliação da estrutura por um inspetor habilitado. Em algumas ocasiões esse inspetor deve ser contratado pelo proprietário, entretanto, quando essas anomalias surgem em um curto espaço de tempo após a finalização da obra, existe uma responsabilidade civil por parte do construtor ou contratante da execução, que deve dar uma garantia mínima da sua obra. Contudo, Cavalieri (2009) reporta que essa responsabilidade civil pode ser anulada quando comprovado que os danos que surgiram na estrutura foram produzidos por causas alheias ou estranhas ao produto entregue. Em qualquer caso, será necessário contar com um laudo estrutural para proceder corretamente com as intervenções na estrutura. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 130 Para saber mais a respeito da manutenção e a responsabilidade civil envolvida nesse processo, leia a LEITURA COMPLEMENTAR, ao final do Tópico 3 desta unidade, ex- traída do capítulo de responsabilidade civil do autor Pelacani (2010). DICAS 2.1 OBTENÇÃO DE LAUDO ESTRUTURAL A avaliação estrutural tem um nome técnico: laudo estrutural, definido como um documento consolidado de uma avaliação profissional, que indica as modificações que devem ser realizadas em uma edificação para realizar algum tipo de reforma (ampliação, mudança de utilização) ou quando surgirem proble- mas como fissuras e infiltrações. Nesse documento são especificadas diretrizes que com segurança, eficácia e rapidez darão solução ao problema do cliente. Para a emissão de um laudo técnico estrutural, Sthai (2020) indica as se- guintes etapas: • uma inspeção visual geral do lugar (vistoria), de modo que possa ser constru- ída a perícia técnica; • a indicação de possíveis ensaios e suas respectivas análises; • elaboração do laudo estrutural, com as especificações de trabalho; • construção do relatório fotográfico; • entrega do laudo e emissão da ART. A Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) é um documento amplamen- te utilizado por profissionais da Engenharia, Agronomia, Geologia, Geografia e Meteorolo- gia que queiram realizar contratos de execução de serviços ou obras. NOTA O item de inspeção predial se baseia em uma inspeção visual. Parissenti (2016) define a inspeção predial como o procedimento para identificar o estado geral da edificação e seus subsistemas. Nela são avaliadas a conformidade e o comportamento nos aspectos de segurança, desempenho, funcionalidade, con- servação, manutenção e operação, visando as expectativas de uso pelos usuários. Basicamente, neste item são examinadas as especificações dos produtos. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 131 2.1.1 Obtenção de dados A inspeção predial segue um roteiro, além de requerer de informações históricas, ou seja, de dados prévios que dão ao inspetor orientação de onde con- tinuar pesquisando dentro da estrutura. Na continuação é apresentado um flu- xograma que acompanha a coleta dos dados (Figura 1), esses dados podem ser informações orais de pessoas que enxergaram ou fizeram certas coisas que deram lugar ao surgimento de anomalias e que fazem uso da estrutura. Contudo, tam- bém existem os dados formais que provém do contexto próprio do projeto. FIGURA 1 – FLUXOGRAMA DE CONSIDERAÇÕES NO MOMENTO DA INSPEÇÃO PREDIAL FONTE: Adaptado de Krug (2006) Como pode ser observado em todos os passos é acompanhada uma pesquisa bibliográfica que permite esclarecer dúvidas de como, porque e quando estariam sur- gindo as anomalias com determinado mecanismo. Para isso é necessário obter infor- mações detalhadas das condições da estrutura, e identificar todas as falhas possíveis. Existem empresas que aplicam um checklist para identificar em quais com- ponentes surgiram uma anomalia, definindo sua gravidade segundo uma tabela de pontuação e dando características do que conseguiram visualizar. Dessa forma, sistemicamente podem associar que outros elementos podem ter sido ou serão fu- turamente comprometidos, esse registro é apresentado parcialmente no Quadro 1. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 132 QUADRO 1 – SEÇÃO DE UM CHECKLIST PARA VISTORIA FONTE: Adaptado de <https://bit.ly/3x6gnyV>. Acesso em: 26 mar.2021. Contudo, este tipo de checklist pode ser complementado com informações descritivas do entorno da estrutura e registros conhecidos pelos moradores, o Quadro 2 dá uma ideia da multiplicidade de fatores que atuam sobre e ao redor da estrutura e podem se tornar fontes de desajustes. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 133 QUADRO 2 – SEÇÃO DE UMA LISTA DESCRITIVA DE SITUAÇÕES NO ENTORNO DA ESTRUTURA FONTE: Cóias (2006, p. 57) No ano de 2020, entrou em vigência a NBR 16747 (ABNT, 2020), titulada Inspe- ção Predial – Diretrizes, conceitos, terminologia e procedimento, que detalha como devem ser feitos os relatórios de inspeção predial, tendo em vista que devem ser obrigatoriamente realizados por profissionais habilitados e devidamente registrados nos Conselhos Regionais de Engenharia e Agronomia (CREA) ou Conselho de Arquitetura e Urbanismo do Brasil (CAU). INTERESSA NTE UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 134 3 TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO Uma vez que o proprietário da obra identifica as falhas, deve ser chamada uma pessoa responsável capaz de medir esses desajustes. Apontamos ao fato de medir porque o que não pode ser medido não pode ser consertado. Assim, desde a frequência, profundidade e localização de fissuras até a revisão física do estado das fundações requer um profissional certificado para realizar as leituras e explorações. Esses profissionais recorrem inicialmente a uma inspeção visual focaliza- da, análises dos dados históricos e possíveis causas. Como medida complementar são usadas técnicas “in situ”, que permitam medir parâmetros. Existem dois tipos de técnicas de medição: as técnicas destrutivas, quando é necessário extrair do lugar, parcialmente, alguma seção representativa para estudar possíveis danos ou não-destrutivas, quando são usados equipamentos na obra para realizar leitu- ras de resistência, permeabilidade ou resistividade. Cada tipo de material permite o emprego de certas técnicas, cabe ressal- tar que essas técnicas são associadas a elementos estruturais que não podem ser extraídos por completo (vigas, pilares, lajes, muros), por outro lado componentes não estruturais e arquitetônicos podem ser removidos e substituídos sem neces- sidade de análise técnica (NETO et al. 2020). A escolha de um tipo de ensaio depende da informação que quer ser adquirida para construção do diagnóstico. Entretanto, o uso de um único ensaio pode não prover a informação necessária caso não seja acompanhado de outras informações históricas ou outros ensaios complementares. IMPORTANT E 3.1 TÉCNICAS SENSORIAIS Durante a inspeção o responsável pode fazer uso das mãos para tocar na superfície da estrutura, se ela está oca, se certas partes estão frágeis ou sofre de desprendimento de material rapidamente, essas especificações podem indicar modificações na sua superfície ou seu interior. Na Figura 2, são especificadas variais técnicas in situ e os parâmetros que podem ajudar a medir. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 135 FIGURA 2 – TECNICAS IN SITU TIPO SENSORIAIS QUE PODEM SER APLICADAS NA INSPEÇÃO PRELIMINAR FONTE: Ferreira (2010, p. 46) 3.2 ENSAIOS DESTRUTIVOS A resistência mecânica representa uma das variáveis mais importantes das estruturas, pois é com essa propriedade que são calculadas as estruturas. Qualquer anomalia ou falha que possasurgir nas estruturas deve evitar alterar a sua estabilidade, por isso é necessário avaliar a resistência nas diferentes modifi- cações que possa sofrer a estrutura em caso de patologia. A forma convencional em que é avaliada a resistência durante a execução da obra, é através da realização de corpos-de-prova utilizando do traço realizado em determinado lote, levando para o laboratório para a realização dos testes de ruptura até a idade de rompimento (28 dias após dosagem). No entanto, este mé- todo padroniza moldagem e cura, o que não necessariamente replica as condições em obra. Assim, progressivamente existirão certos fatores e condições que muda- rão o valor da resistência (ESCOBAR; ANDREOTTI; FABRO, 2011). A extração de testemunhos ou núcleos de concreto ocorre conforme a NBR 7680 (ABNT, 2015), e permite visualizar o estado de compactação, como é observa- do na Figura 3, além de medir a resistência in situ da peça e o possível surgimento de ataques por cloretos, sulfatos e carbonatação que justifiquem a degradação do material. Para determinar outros tipos de degradação é necessário retirar pequenas partes do material e avaliar seus componentes, mediante análise microscópica. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 136 FIGURA 3 – EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHO DE CONCRETO FONTE: <https://bit.ly/3ze1OeI>. Acesso em: 13 mar. 2021. A extração dos testemunhos ocorre por uma extratora (ver Figura 4), onde se deve permitir a obtenção de amostras homogêneas e íntegras do concreto. Para extrair testemunhos cilíndricos, utiliza-se um conjunto de extratora provido de cálice e coroa diamantada, ou outro material abrasivo que possibilite realizar o corte dos testemunhos com as dimensões necessárias sem danificar a estrutura. O equipamento deve ser bem fixado na superfície para evitar ondulações na su- perfície e a refrigeração deve ser feita com água no local do corte, para diminuir vibrações na hora de executar o corte. FIGURA 4 – EQUIPAMENTO DE EXTRAÇÃO FONTE: Bungenstab (2015, p. 7) Para o caso das análises microscópicas, o material, após ruptura do corpo- de-prova, pode ser analisado tomando partes não só das bordas, mas também do centro e a parte intermediária. O alcance desse tipo de análise é visto na Figura 5. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 137 FIGURA 5 – MICROGRAFIA DE UM CORPO-DE-PROVA DE CONCRETO, O QUAL FOI ATACADO COM SULFATO FONTE: Gomides; Carasek; Cascudo (2018, p. 9) Entre outros ensaios destrutivos está a avalição da carbonatação do con- creto, que também requer a extração de testemunhos. Neste ensaio é medida a profundidade da carbonatação com ajuda de fenolftaleina, que tem a capacidade de identificar se uma substância é básica ou ácida através da coloração, devido mudança de pH. A fenolftaleína como indicador de pH em titulações tem como resultado coloração incolor para pH inferior a 8, coloração rosa para pH entre 8 e 10 e magenta entre 10 e 12. Na Figura 6 temos um exemplo da influência da coloração no concreto devido ao pH. É importante indicar que a carbonatação produz a queda do pH do concreto, o que com o tempo penetra na estrutura até ir de encontro ao aço, produzindo nele corrosão. FIGURA 6 – IDENTIFICAÇÃO DA CARBONATAÇÃO COM AJUDA DA FENOLFTALEINA E SUA PROFUNDIDADE DE PENETRAÇÃO FONTE: <https://bit.ly/3g49toh>. Acesso em: 25 mar. 2021. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 138 3.3 ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS Tal como Costa (2012) indica, a aplicação dos ensaios não destrutivos nas estruturas metálicas, e inclusive no concreto, permite verificar a presença de de- feitos em conexões ou em profundidade, determinando se há necessidade de ma- nutenção. Esses ensaios são menos custosos e previnem o surgimento de riscos ambientais ou na estrutura pela ausência de retirada de material nas suas partes. No Quadro 3 são listados os ensaios não destrutivos mais usados em es- truturas metálicas, sendo que alguns são aplicados também no concreto. QUADRO 3 – PRINCIPAIS MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS EM ESTRUTURAS FONTE: <https://bit.ly/3pwCCvi>. Acesso em: 12 mar. 2021. Para o caso do ensaio de ultrassom, a Figura 7 indica o posicionamento do equipamento sobre o componente sem necessidade de modificar o seu estado. TÓPICO 1 — AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 139 FIGURA 7 – ENSAIO DE ULTRASOM APLICADO NO CONCRETO FONTE: <https://bit.ly/3zbUxvT>. Acesso em: 25 mar. 2021. Também teremos na Figura 8 o uso do esclerômetro para determinar a resistência in situ. É o ensaio mais simples para obter a resistência à compressão superficial do concreto. Os cuidados de aplicação e manipulação dos equipamentos acontecem com empresas especializadas. Porque a análise não ocorre somente através das leituras, também é considerada a distribuição de leituras ao longo do componente e sua representatividade. FIGURA 8 – ENSAIO DE ESCLEROMETRIA EM UM PILAR FONTE: <https://bit.ly/3zehEWL>. Acesso em: 25 maio 2021. O ensaio de esclerometria é um método indireto de determinação da resis- tência à compressão do concreto. A resistência é determinada a partir da relação de calibração entre o parâmetro de teste não destrutivo e a resistência do concre- to. Para sua realização é necessário: • realizar a calibração do esclerômetro; • preparar a área ensaiada (polimento energético com pedra de debaste); • utilizar no mínimo nove impactos em cada área individual. UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 140 Como vantagens, esse ensaio apresenta um baixo custo, simplicidade de execução e rapidez no ensaio. Já as desvantagens são a não recomendação de sua utilização isolada para determinar a resistência do concreto e os resultados po- dem ser influenciados por diversos fatores externos. Outras técnicas empregadas são: • Termografia infravermelha. • Resistividade elétrica. • Permeabilidade à água sob pressão. • Dureza. • Provas de carga em fundações. Existe uma ampla gama de ensaios que variam na escala manométrica até a macrométrica, o conhecimento do alcance de cada um deles permite ser objetivo no momento da escolha de determinado ensaio, seja este destrutivo ou não destrutivo. Em muitos casos é necessário aplicar delimitações para a escolha de dados. 141 Neste tópico, você aprendeu que: RESUMO DO TÓPICO 1 • Um laudo técnico estrutural é necessário para proceder com confiança nas reparações e certifica que o construtor entregou o projeto com as condições mínimas de desempenho. • As avaliações estruturais requerem aplicações de técnicas de medição como os ensaios destrutivos e não destrutivos ou técnicas sensoriais. • O inspetor deve ter um conhecimento prévio (formal) da edificação para não chegar sem saber o que fazer no momento da vistoria. 142 1 O item de inspeção predial se baseia em uma inspeção visual. É definida como um procedimento para identificar o estado geral da edificação e seus subsistemas. Nela são avaliadas a conformidade e o comportamento em alguns aspectos pré-definidos. Baseados no texto da NBR 16747 (ABNT, 2020), em relação à inspeção predial, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Conservação, sistemas, comportamento, segurança, durabilidade. b) ( ) Resistência, sistemas, comportamento, riscos, custos. c) ( ) Conservação, sistemas, concreto, riscos, custos. d) ( ) Conservação, projetos, comportamento, segurança, durabilidade. e) ( ) Conservação, projetos, concreto, riscos, custos. 2 (COMPERVE, 2017) Segundo o IBAPE/SP, a inspeção predial é a avaliação isola- da ou combinada das condições técnicas, de uso e de manutenção da edificação. FONTE: <https://bit.ly/2TT62YX>. Acesso Em: 25 maio 2021. Em relação a essa inspeção, baseada no IBAPE/SP, é correto afirmar: a) ( ) As anomalias das edificações são originárias de fatores endógenos ou internos, exógenos ou externos, naturais e funcionais. b) ( ) O Laudo de Inspeção Predial de Manutenção é o único documentouti- lizado para finalidades judiciais. c) ( ) O laudo de Inspeção Predial não se presta para avaliações de imóveis e prêmios de seguros, exceto em alguns casos. d) ( ) As falhas constatadas e o grau de risco de anomalias, identificados pela Inspeção Predial, são classificados em A, B e C. 3 O seguinte quadro relaciona os conceitos de inspeção, manutenção, degradação e vistoria que possuem diferenças significativas e tempos específicos de aplica- ção, todos eles foram nomeados no Tópico 1, associe os itens correlacionados: AUTOATIVIDADE Termo Conceito A) Inspeção 1. Exame rigoroso e descrição minuciosa de um imóvel, ob-jetivando a elaboração de avaliação. B) Manutenção 2. Avaliação do estado da edificação e de suas partes consti-tuintes, realizada para orientar as atividades de manutenção. C) Degradação 3. Conjunto de atividades a serem realizadas para conservar ou recuperar a capacidade funcional da edificação e de suas partes constituintes de atender as necessidades e segurança dos seus usuários. D) Vistoria 4. Desgaste dos componentes e sistemas das edificações em de-corrência do efeito de intempéries, uso e interferências do meio. 143 Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) A4 – C3 – B2 – D1. b) ( ) D4 – C3 – B2 – A1. c) ( ) A1 – B2– C3 – D4. d) ( ) A2 – B3 – C4 – D1. 4 Uma das técnicas não destrutivas empregadas na identificação de anomalias é a termografia infravermelha. Você poderia indicar em que consiste esta técnica? 5 Um dos conceitos nomeados anteriormente foi a responsabilidade civil por parte do construtor. Disserte sobre quais tipos de responsabilidade tem este personagem: 144 145 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO A definição do diagnóstico significa a compreensão total das manifesta- ções patológicas e seus sintomas, construído a partir das origens e dos mecanis- mos de formação. Da mesma forma define os procedimentos (terapia) e recomen- dação para prevenir o progressivo deterioramento da estrutura (PEREZ, 1985). Sendo assim possível planejar as atividades de recuperação. Até a manutenção deve se apoiar no diagnóstico, em cada falha que re- gistre, porque as falhas locais podem não ser generalizadas. Para você ter ideia, no ano de 1983, uma pesquisa realizada pelo IPT levantou o diagnóstico de cinco escolas na cidade de São Paulo e quantificou 290 falhas-tipo, fato que levou ao de- senvolvimento de programas de manutenção em edifícios escolares (IPT, 1983). Quando o diagnóstico é corretamente definido e as medidas são tomadas o resultado é uma intervenção satisfatórias, porém quando ele é incorretamente for- mulado e o tratamento, obviamente, não compensa as falhas, o deterioramento passa a ser silencioso, o que sem dúvida é mais perigoso do que se pensa. A construção e lançamento constantes de manuais, recomendações e documentos que registram es- tudos de casos satisfatórios é para facilitar intervenção, porém eles podem vir de di- ferentes diagnósticos, então, não é possível extrapolar simplesmente a informação de um projeto para outro, porque cada estrutura tem um histórico próprio e exclusivo. Portanto, neste tópico iremos discutir as metodologias de análise e as cau- sas-efeitos que ocorrem em uma construção para que seja elaborado adequada- mente um diagnóstico das manifestações patológicas que nela ocorrem. TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO 2 METODOLOGIA DE ANÁLISE Cremonini (1988) afirma que descobrir as principais causas dos problemas não é uma tarefa fácil, isso porque devem ser considerados inúmeros processos apre- sentados durante as diversas etapas construtivas. Por isso é uma questão criteriosa, que deve ser fragmentada em passos específicos para tornar mais fácil de construir. Apoiando essa consideração alguns autores definiram os parâmetros e a sequência que deveria ser aplicada para construir um bom diagnóstico do proble- ma, resumido na Figura 9. 146 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES FIGURA 9 – FLUXOGRAMA GENÉRICO PARA O DIAGNÓSTICO DE UMA ESTRUTURA CONVENCIONAL FONTE: Adaptado de Souza e Ripper (1998) Souza e Ripper (1998) indicam que, com ajuda dessas etapas, informações vão surgindo e condensando mais a origem do problema. Assim, a inspeção da estrutura, junto às condições do ambiente dão as primeiras ideias dos mecanismos de ação. É muito importante considerar se devem ser instauradas medidas urgen- tes, sendo estas os indicativos de que deve ser feita uma evacuação ou escoramen- to. Quando não são necessárias essas medidas, o caminho a seguir é obter registro de modificações, ampliações e configurações até o momento na estrutura. Identi- ficar desde quando surgiram as anomalias e sua extensão, se for preciso criar um mapa de localização dessas anomalias no plano que representa a estrutura. A informação pode ser complementada com os ensaios in situ ou em la- boratório, que teoricamente devem sustentar ou descartar as possíveis causas. E caso estes não levem a nenhum ponto, deve ser feita uma nova coleta de dados, que finalmente condensará uma análise e definirá um diagnóstico. O diagnóstico pode ter conclusões diversas, em função de fatores econômicos, técnicos, de con- forto e segurança. Sendo assim, podem ter três vias a percorrer para construir o diagnóstico (APPLETON, 2002): • Via empírica: baseado no conhecimento que deixa a experiência do responsável. TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO 147 • Via científica: que recorre a modelações matemáticas e físicas, apoiada em ensaios in situ e laboratório. • Combinação: das duas vias anteriores como uma condensação e construção de diagnóstico sustentado. 2.1 ANÁLISE CAUSA-EFEITO Helene (2003) consolida as seguintes informações que resultam conve- nientes para a construção do diagnóstico: • Toda definição do estado atual deve estar indicada em um documento que, apoiando-se nas diversas informações, deve apontar se o dano é leve ou grave. • Todo diagnóstico pode ser baseado em hipóteses de causa que deve ter com- provação, porém devem ser indicadas as conclusões e as recomendações para a recuperação dos componentes com desempenho comprometido. • Deve ser questionado se a informação para construção do diagnóstico é sufi- ciente ou não, pois quando não existirem informações suficientes para asso- ciar o efeito à causa pode ser aplicada a técnica de definição de diagnóstico pelo comportamento da estrutura, o que faz uso de técnicas estatísticas de multivariável, sendo estas as mais significativas, ainda que temporais. • Empregar determinados instrumentos também condizem à resposta da estru- tura, por isso devem ser especificados tipos e representatividade do seu uso. • Quando não for possível aplicar uma pesquisa científica com precisão a causa do problema, as decisões do responsável deverão ser tomadas como explíci- tas, tendo em vista o dever ético do profissional para com o projeto. Do Carmo (2003) define que uma relação causa e efeito, que permite asso- ciar a origem através do seu efeito sem ter que avaliar no tempo, pois a introdu- ção de variações levaria a considerar o diagnóstico como resultado de uma esta- tística ou probabilístico, que em algum momento pode sofrer variação e impede de aplicar um conhecimento técnico eficiente. Já Krug (2006) lista perguntas de controle e etapas que auxiliam na formu- lação do diagnóstico em diferentes etapas: • Identificação do problema O Quais fatores são responsáveis pelo surgimento de patologias na edificação citada? - Seja em termos de materiais, técnicas ou maneira de utilização da edificação. O Quais os mecanismos de ocorrência dessas patologias? - Para se entender como esses fenômenos surgem e evoluem. 148 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES O Quais soluções possíveis? - Buscando-se através do entendimento dos mecanismos de ocorrên- cia, alternativas para solucionar os fenômenos encontrados. • Pesquisa bibliográfica Ocorre deforma paralela às atividades da pesquisa, pois é a etapa que ali- menta seu desenvolvimento, e para a qual Vitorio (2003) acrescenta que devemos considerar o comportamento da estrutura e seu histórico de construção. • Estudo inicial É a fase de estudo realizada para a obtenção de resultados, e quando se realiza o levantamento de dados usando-se de fotografias, realizando localizações e descrições. • Identificação das possíveis causas de manifestações patológicas É a etapa do estudo em que se identifica os agentes causadores dos fenôme- nos patológicos, sejam eles remotos ou imediatos. O agente remoto caracteriza-se como aquela causa de um fenômeno patológico que por sua vez irá desencadear outro, enquanto o agente imediato é aquele responsável diretamente pelo surgi- mento de um fenômeno patológico. Nesta etapa, além da identificação dos agentes, também se realiza a descrição dos mecanismos de ocorrência de cada fenômeno. • Elaboração de conclusões É a etapa final, na qual se sugere a execução de exames complementares com maior precisão, analisa-se a situação no caso de não intervenção e, por fim, definem- -se as soluções possíveis para os problemas. Entretanto, a interpretação dos dados fotográficos será visual e amparada pela bibliografia disponível, na qual, para cada situação de patologia, serão abordadas soluções específicas (MONTEIRO, 2005). São indicados, como mecanismos de formação, todos aqueles fenômenos que surgem nos materiais, a causa da sua microestrutura, natureza e condições do entorno. ATENCAO Uma forma de visualizar esse diagnóstico mediante a relação causa-efeito é na associação direta das causas prováveis, que se tornam os mecanismos de ocorrência para que a manifestação patológica surja, o Quadro 4 indica várias causas conhecidas pelo acadêmico e o local onde possa se apresentar. Nesse exemplo a estrutura era o Cine Teatro central em Minas Gerais. TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO 149 QUADRO 4 – ANÁLISE CAUSA-EFEITO MEDIANTE OS MECANISMOS DE OCORRÊNCIA Manifestação patológica Causas prováveis Local Fissuras Movimentações higrotérmicas entre com- ponentes distintos. Paredes e fachadas Sobrecarga nas aberturas das janelas. Paredes e fachadas Serviços de manutenção ausente ou inadequado. Pisos Recalque Decorrente de vazamentos na rede de cap- tação e distribuição de água e/ou esgotos da cidade. Fachadas e pisos Descolamento de ar- gamassa de revesti- mento e presença de microrganismos Acúmulo de umidade decorrente de in- tervenções mal executadas, incluindo ci- mento inadequado de peitoris e erros de projeto de execução nos serviços de manu- tenção anteriores. Fachadas Infiltração de água Falhas no sistema de impermeabilização da marquise e sacada/ deficiência no fun- cionamento dos ralos e calhas/ vazamen- tos hidráulicos Fachadas/ Pisos/ Paredes/ Tetos Ladrilhos hidráulicos com alto índice de des- gaste e danificados Ação dos usuários Pisos Peças cerâmicas dani- ficadas ou ausentes Umidade acidental, sobrecarga nas aber- turas (janelas), serviços manutenção mal executados. Pisos/ Paredes Rejuntes deteriorados Manutenção ausente ou inadequada. Paredes Rodapés deteriorados ou ausentes Umidade e ação dos insetos (cupins). Pisos Pinturas degradadas Ação de intempéries e/ou usuários, umi-dade acidental e/ou ascensional. Paredes / Tetos Corrosão de armadura Manutenção ausente ou inadequada. Marquise FONTE: Adaptado de <https://bit.ly/3xbTme9>. Acesso em: 28 mar. 2021. 2.2 ANÁLISE MULTICRITÉRIO Existe uma análise multicritério que pode ser aplicada para estimar se um diagnóstico de patologia na construção resulta conveniente, e está baseado na aplicação de critérios de desempenho KPI (Key Performance Indicator’s). Esses critérios procuram facilitar a seleção da terapia, atribuindo diversos parâmetros definidos na Figura 10 uma valoração, que se graficamente concentra sua disper- são no centro não é conveniente, mas caso se estende para as bordas é o contrário. 150 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES Estes parâmetros são definidos como (EBENSPERGER; DONOSO, 2019): • Confiabilidade: é a probabilidade de que a escolha seja adequada para seu propósito durante a sua vida útil. É complemento da probabilidade de falha estrutural. • Disponibilidade: é a proporção de tempo que um sistema está em condições de funcionar. Originando-se de intervenções de manutenção planificadas. • Segurança: relacionada a minimizar ou suprimir o dano às pessoas durante a vida útil do projeto. • Economia: está relacionada com a minimização de custos em longo prazo e às atividades de manutenção durante a vida útil. Sem incluir atrasos ou desvios. • Meio ambiente: considera o menor impacto sobre o meio ambiente durante e a vida útil do projeto. FIGURA 10 – PARÂMETROS DE DESEMPENHO QUE DEVEM SER ATINGIDOS COM O DIAGNÓSTICO FONTE: Adaptado de Ebensperger; Donoso (2019, p. 9) Nesses parâmetros devem ser atribuídos valores de um até cinco, sendo que valores mais baixos denotam resultados mais positivos ou a favor do diagnóstico. Assim, por exemplo, mais segurança (1) para estrutura, incrementando a probabi- lidade de risco em valores superiores, até ser declarado como um perigo iminente quando no cinco. Estas atribuições permitiram priorizar ações para intervenções. Como exemplo de análise multicritério é apresentada a seguinte árvore de valor, que constitui outra forma de visualizar os objetivos e os critérios que devem ser considerados para cumprir tal objetivo. Para este caso o objetivo é de- terminar qual tipo de intervenção na estrutura é prioritária. TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO 151 FIGURA 11 – CORRELAÇÃO ENTRE O OBJETIVO E OS CRITÉRIOS FONTE: Barcelos (2019, p. 62) Contudo, a construção de um mapa conceitual não será suficiente para conhecer a interação dos critérios e seu objetivo, é necessário descrever as opções de desempenho que ele pode atingir. Essas especificações se tornam mais complexas do que associar os mecanismos de ocorrência e determinar por experiência, o que resulta mais conveniente. O Quadro 5 permite vislumbrar o significado do critério e os níveis aceites nele. 152 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES QUADRO 5 – DESCRIÇÃO DE ALGUNS CRITÉRIOS NECESSÁRIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA DO AUTOR Objetivo 1 Minimizar o risco estrutural Critério 1 (C1) – Durabilidade Descrição Avalia a relevância que a intervenção pode ter na du- rabilidade da estrutura de edifício. C1 apresenta uma escala qualitativa que varia entre “muito baixa”, correspondendo a um impacto da in- tervenção na durabilidade da estrutura irrelevante, e “muito elevada” quando se considera que o impacto da intervenção na durabilidade de estrutura é muito alto. Níveis de desempenho Qualitativa: Muito elevada, elevada, média, baixa, muito baixa. Critério 2 (C2) – Resistência mecânica Descrição Avalia a relevância que a intervenção pode ter na re- sistência mecânica da estrutura do edifício. C2 apresenta uma escala qualitativa que varia entre “muito baixa”, correspondendo a um impacto da inter- venção na resistência mecânica da estrutura irrelevante, e “muito elevada” quando se considera que o impacto da intervenção na durabilidade da estrutura é muito alto. Níveis de desempenho Qualitativa: Muito elevada, elevada, média, baixa, muito baixa. FONTE: Barcelos (2019, p. 63) Como resultado dos diversos critérios e sua contribuição para atingir o obje- tivo principal será obtida uma matriz, tal como o Quadro 6 condensa a informação. TÓPICO 2 — CONSTRUÇÃO DO DIAGNÓSTICO 153 QUADRO 6 – MATRIZ DE ALTERNATIVAS QUE ASSOCIA OS NÍVEIS DE DESEMPENHO A CADA UM DOS CRITÉRIOS FONTE: Barcelos (2019, p. 64) Conforme Santucci (2015), quantificar os dados mediante modelos ma- temáticos tornou-se mais viável pela tecnologia associada ao instrumento, ora o método torna-se mais conhecido dentro do sistemaacadêmico do que comercial. A vantagem desse sistema é gerar diversos diagnósticos que podem trazer muitas respostas e várias intervenções, a maioria delas podendo englobar atividades cru- zadas. Nessa sequência progressiva de formatação e obtenção de dados, acompa- nhados de registro fotográfico, o uso dos instrumentos deve auxiliar a delimitar os defeitos, carregando com lupa graduada, nível, termômetros, fio de prumo e até de hidrômetro durante a vistoria, passando pelos ensaios in situ ou laborató- rio, até apoiar-se em memórias descritivas e relatórios de supervisão técnica. Considerando que o diagnóstico é produto de uma análise dos dados, pode ser lançada a Figura 12 como esquema para definir corretamente o proble- ma patológico, seu diagnóstico e sua terapia e finalmente obter a preservação geral da estrutura. 154 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES FIGURA 12 – FLUXOGRAMA DE ATUAÇÃO PARA RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS FONTE: Adaptado de Lichtenstein (1986) 155 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • A construção do diagnóstico obedece à análise de todos os fatores que estão causando o dano ou anomalia na estrutura, por isso, ainda que ele possa ser definido através de uma inspeção visual, a responsabilidade do consultor é total na emissão das justificativas e atividades de reparação. • Aplicar um passo a passo detalhado para construir o diagnóstico facilita a condensação de informação e refina a causa do problema. • No diagnóstico como documento, devem estar contempladas as atividades (terapia) que podem ser implementadas para recuperar a estrutura ou com- ponente, porém, não é obrigatório indicar o custo de cada. • No diagnóstico também deve ser indicado o que acontece se “não é feito nada”, ou seja, um prognóstico da ausência na intervenção. 156 1 (NUCEPE, 2018) Sendo a patologia uma ciência formada por teorias que explicam o mecanismo e a causa da ocorrência de manifestações patológi- cas – resultado de mecanismo de degradação, pode-se afirmar: FONTE: <https://bit.ly/3vo530O>. Acesso em: 25 maio 2021. a) ( ) A fissura é uma manifestação patológica, oriunda, por exemplo, da de- formação excessiva de uma estrutura (patologia). b) ( ) Durante a vistoria a uma edificação detectam-se manifestações patoló- gicas e não a patologia em si. c) ( ) O diagnóstico de uma patologia é resultado do entendimento de suas causas e origens, dentre as quais se destacam: reações químicas, varia- ções de temperatura, erosão, vibrações e corrosão. d) ( ) No processo de recuperação do elemento afetado por patologia pode ser necessário, além da correção da manifestação, o reforço ou a recons- trução do elemento. e) ( ) O bolor é uma manifestação patológica, oriunda, por exemplo, da de- formação excessiva de uma estrutura (patologia). 2 Na figura a seguir, foram colocadas várias manifestações patológicas e seus causadores. Associados ao conceito de causa-efeito, reorganize a balança considerando que não existe equilíbrio só pelo número de frases, pois vá- rias causas podem ter um único efeito, ou uma única causa pode ter vários efeitos, também as frases podem estar do lado errado. AUTOATIVIDADE FONTE: O autor 157 3 (IBADE, 2020) Sintomas patológicos são lesões, danos, efeitos ou manifes- tações patológicas, podem ser descritos e classificados, orientando um pri- meiro diagnóstico. FONTE:<https://bit.ly/3w6ZeFp>. Acesso em: 25 maio 2021. São sintomas: a) ( ) Corrosão das armaduras, deslocamento de revestimento, flechas exces- sivas, polimento do concreto, eflorescência. b) ( ) Eflorescência, ninhos de concretagem, corrosão das armaduras, deslo- camento de revestimento, flechas excessivas. c) ( ) Flechas excessivas, polimento do concreto, eflorescência, ninhos de con- cretagem, corrosão das armaduras. d) ( ) Deslocamento de revestimento, flechas excessivas, portlandita, eflores- cência, ninhos de concretagem. 4 Ichtenstein (1985) indica que na consolidação do diagnóstico de um proble- ma patológico podem ser geradas várias hipóteses ou modelos a respeito de suas causas. Marque a alternativa que justificaria o uso dessas hipóteses: FONTE: LICHTENSTEIN, N. B. Patologia das Construções. Boletim Técnico 06/86: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo: São Paulo, 1986. a) ( ) A partir de dados reais, o profissional cria hipóteses que devem ser avalia- das e comparadas com situações que criem a mesma sintomatologia. Na lógica, aquela proposta que registre mais similaridade terá o mesmo de- sempenho no momento da sua reparação. Sendo esta a mais conveniente. b) ( ) A partir de dados reais, a avaliação da durabilidade do concreto frente à corrosão da armadura em estruturas de concreto armado pode ser re- alizada com o uso de técnicas de medição do cobrimento da armadura e por meio do esclerômetro de reflexão. c) ( ) A partir de dados reais, a carbonatação do concreto envolve a reação do ácido carbônico com o silicato de cálcio hidratado presente na pasta de cimento hidratada, provocando a despassivação da armadura. d) ( ) A partir de dados bibliográficos, o profissional avalia seu sistema para avaliar o desempenho e reparação da estrutura, sem necessidade de avaliação no local da obra. e) ( ) A partir de dados reais, o profissional faz as hipóteses e intervenção na estrutura no momento em que identifica os prováveis diagnósticos. 5 (Adaptada de NUCEPE, 2018) Um engenheiro foi contratado para emissão de um laudo técnico quanto à recuperação dos ambientes sanitários. FONTE: <https://bit.ly/3zbkZFL>. Acesso em: 25 maio 2021. 158 Em vistoria realizada, verificaram-se: I- formação de bolor no forro falso, que apresentavam, em algumas unida- des, furos; II- mal estado do tubo de ventilação em PVC, ramais em ferro galvanizado, caixa sanfonada em cobre e tubo de queda em ferro fundido; III- rejuntamento mal executado entre ralo e placas do piso (de grande dimensão). Os projetos de instalações do primeiro pavimento não foram disponibilizados durante o levantamento de dados, quando se observou o fenômeno de retorno da espuma nas instalações na área de serviço e cozinha. Soube-se que outras intervenções objetivando atuar nas tubulações de esgoto e água fria já haviam sido realizadas. Como você poderia justificar a causa dessas manifestações patológicas? 159 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO A associação da engenharia civil é consciente de que com a definição do diag- nóstico a parte mais complicada é a conduta a ser tomada frente aos problemas. Certos questionamentos se fazem presentes, por exemplo: é necessário intervir de modo pro- fundo na estrutura? Quanto será o custo da intervenção? Em caso de não haver inter- venção qual é o pior cenário que pode acontecer? Nesse ponto podemos rapidamente pensar que, se a manutenção fosse realizada, o nível de gravidade não seria tão alto. É por isso que o chamado à manutenção é normativo e até jurídico, pois, ninguém resulta ganhando com o investimento feito em recuperações, sejam na modalidade de reabilitação, reparo, restauração ou reforço. Após definição do diagnóstico é necessário escolher entre as alternativas de intervenção para resolver o problema apresentado, ou seja, um possível ou possíveis planos de ação ou a ausência de intervenção. Em qualquer das opções a ser utilizada existirá consequências que serão obrigatoriamente avaliadas ao longo do tempo. Neste tópico discutiremos a profundidade da manutenção que deve acon- tecer nos projetos de construção e o risco que leva a sua falta. Serão explanados alguns exemplos de quando a manutenção representa uma intervenção mediante reparo, reabilitação, restauração ou reforço. TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 2 MANUTENÇÃO Tomando a definição da norma NBR 15575 (ABNT, 2013 apud CBIC, 2013, p. 34), a manutenção “refere-se ao conjunto de atividades a serem executadas a fim de que se assegure a conservação ou mesmo a recuperaçãoda capacidade funcio- nal da edificação e dos sistemas que a compõem, de modo que sejam atendidas as necessidades de segurança do usuário”. Nas palavras de Perez (1985), para uma manutenção objetiva deve ser aplicada a equipamentos, elementos ou instalações de tal forma que existam progressivamente condições de segurança, habitabilidade e eficiência para o cumprimento das funções para o qual foram construídos. Existem vários tipos de manutenção que variam segundo a sua aplicação temporal sobre o estado da estrutura. No Quadro 7 são resumidos os principais tipos. 160 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES QUADRO 7 – TIPOS DE MANUTENÇÃO FONTE: Adaptado de Neto et al. (2020) Essas considerações devem ser realizadas com periodicidade, sendo que a manutenção preventiva é a primeira a acontecer. As manutenções corretivas acontecem quando algum problema começa a ser manifestado, focando em redu- zir a sua propagação. Todas elas devem ser acompanhadas da devida operação e definida pela consultoria ou construtora (CBIC, 2013). Para enfatizar a importância da manutenção no desempenho das edifica- ções, Correa (2013) sugere a implantação de um programa de manutenção que conte com rotinas de inspeção e manutenção rigorosas, apoiado no registro pro- fissional responsável, a fim de ter uma gestão eficiente. Costa (2012, p. 5) sintetiza que: “a durabilidade de um produto pode ser descrita pela variação do desempenho ao longo do tempo, ou seja, a capacidade do produto em atender às necessidades dos usuários varia ao longo de sua vida util.” A existência de planos de manutenção nas edificações é fundamental para que se dis- ponha do conhecimento atualizado das condições funcionais da estrutura de modo que se possam programar antecipadamente as intervenções de conservação neces- sárias para que essas estruturas mantenham os níveis de segurança adequados e de desempenho durante seu tempo de vida, sem necessidade de grandes reparações. Essas intervenções devem prever a implantação de sistema de manuten- ção dos materiais verificando sua conformidade técnica, operacional e gestão, conforme ilustrado na Figura 13. TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 161 FIGURA 13 – FRENTES ATINGIDAS PELA INSPEÇÃO PREDIAL DEVIDAMENTE ORIENTADA FONTE: Costa (2012, p. 5) Os planos de manutenção devem compreender inspeções rotineiras anu- ais, que se baseiam numa observação visual e durante as quais podem ser efetua- das operações simples de manutenção e limpeza; as inspeções principais com uso de técnicas de inspeção mais específicas, com a aplicação de ensaios não destruti- vos, que poderá variar entre anuais, de 3 (três) anos e de 5 (cinco) anos. A durabilidade e os critérios de manutenção de uma estrutura não depen- dem apenas das propriedades dos materiais específicos, porém são resultados da interação entre o material e o ambiente que o cerca. A durabilidade das edifica- ções depende, fundamentalmente: • do ambiente em que ele está inserido; • do projeto; • da manutenção executada. “A vida útil é o período durante o qual um produto tem desempenho igual ou supe- rior ao mínimo requerido, ou seja, em que as necessidades dos usuários são atendidas. A vida útil é, portanto, uma quantificação da durabilidade em determinadas condições” (COSTA, 2012, p. 5). ATENCAO 2.1 INVESTIMENTO DA MANUTENÇÃO Uma estrutura tem seu custo, assim como seu ciclo de vida. Então, é en- tendível que exista um custo associado ao ciclo de vida: Custo de Ciclo de Vida (CCV), que praticamente está ligada ao conceito de vida útil. Dessa forma as con- dições decorrentes do planejamento, a execução e o uso, todos, terão um custo associado, inclusive a manutenção. 162 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES Portanto, o custo da edificação deve incorporar o custo de manutenção desde o momento de sua fabricação. O que acontece é que muitos acreditam que aquilo que já foi pago deve durar “eternamente” sem necessidade de manuten- ção, um pensamento completamente equivocado. Devemos pensar numa edifi- cação de maneira equivalente à de um carro comprado e retirado da loja, onde o primeiro contato com a estrada começará a ter custo na medida em que a quilo- metragem aumente. No entanto, o tempo de vida de uma estrutura obviamente deverá ser maior do que o de um carro. Com isso em mente, para edificações podem ser criadas curvas de desem- penho e de custos ao longo do tempo, como aspecto de índices de performance que determinada obra deve apresentar, conforme apresentado no Gráfico 2. GRÁFICO 2 – ESTIMATIVA DO CUSTO DE UMA ESTRUTURA EM RELAÇÃO AO AJUSTE DO SEU DESEMPENHO FONTE: Possan; Demolier (2013, p. 12) O comportamento do custo inicial mais alto no tempo inicial está justificado na necessidade do investimento inicial, que pode atrair mais patrocinadores. Pense que um projeto com altos investimentos iniciais indicarão a necessidade de custos de ma- nutenção maiores no futuro. Portanto, se houver outras alternativas que levem a redu- zir o custo de aquisição inicial, a manutenção e reparo será menor ao longo do tempo. Da interação dessas duas curvas observadas no Gráfico 2, pode ser criada a curva de CCV. Esta curva indica que seria conveniente investir custos médios na eta- pa de aquisição para considerar custos de manutenção menores. Os Autores Possan e Demolier (2013), ressaltam que a análise do CCV exige visão sistêmica e multidisci- plinar, que vão além da engenharia de materiais e da engenharia estrutural. No que se refere ao programa de manutenção, objetivando as operações de reparo, limpeza e restauração própria da edificação, devem ser definidas eta- pas operativas e administrativas, tais como: o cadastramento do edifício e de suas TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 163 GRÁFICO 3 – CORRELAÇÃO ENTRE TEMPO E ETAPA DE PROJETO partes, elaboração de manuais próprios contra incêndio e estabelecimento de ro- tinas a serem consolidadas como projeto. Todas essas atividades de preparação e administração vão somando cifras que atribuem valores agregados significativos ao investimento. Se observarmos o Gráfico 3, esse “pequeno” investimento se torna mais vantajoso ao longo do tempo. Não é possível deixar de lado que a manutenção tem seu suporte normativo no Brasil mediante a aplicação da NBR 5674:2012, porém a instauração de uma inspeção obrigatória ainda não foi definida na sua totalidade a nível nacional. Têm certos estados que a definiram como via de regra, mas podemos questionar, se deve ser instaurado como lei uma atividade que se torna conveniente para a vida útil das estruturas. FONTE: <https://bit.ly/3v4U1g3>. Acesso em: 30 maio 2021. Considerando a variação exponencial que pode ter a manutenção com o pas- sar do tempo, deixamos para você a seguinte frase em consideração: “O custo da manu- tenção corretiva é 125 vezes maior que o custo na etapa de planejamento”. IMPORTANT E 3 CASOS DE RECUPERAÇÃO Do Carmo (2003) indica que, quando a coleta de dados finaliza, a modela- gem de hipóteses em questão é efetiva e o diagnóstico é julgado adequado, o pró- ximo passo é definir a terapia a ser adotada. Esta definição de conduta engloba decisões técnicas especificadas, como por exemplo, o tipo de material a ser usado, os equipamentos que devem ser utilizados e a sequência de intervenção. 164 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES Também existirão casos em que surgirá a reincidência do problema, sendo esta uma hipótese no prognóstico, devem ser analisadas várias alternativas de intervenção, a fim de julgar aquela que tenha o melhor custo/benefício. ATENCAO Adicionalmente, Helene (2003) especifica que tanto os materiais escolhi- dos e as técnicas a serem empregadas dependem do diagnóstico, das caracterís- ticas da região local e das exigências de desempenho do elemento. O plano de intervenção, uma vez finalizado, deve determinarpreliminarmente a função ou funções que estas deverão cumprir. Considerando que possa existir incerteza dos efeitos, podem ou não con- tar com a disponibilidade das tecnologias que executarão os reparos e o seu cus- to-benefício, existem cinco alternativas de intervenção, listadas a seguir, cada uma com suas especificações de comportamento após instalação: • Atuações emergenciais: Definidas como aquelas ações que terão de ser exe- cutadas rapidamente, procurando para remediar temporalmente as lesões consideradas perigosas durante o uso da edificação e que comprometem o seu desempenho. Mesmo que o propósito seja manter a estrutura em fun- cionamento, deve ser realizada a pesquisa e definição do diagnóstico para obter um reparo definitivo. Na Figura 14 é observada a quantidade de escoras estrategicamente posicionadas para ajudar a suportar a laje, enquanto o pilar parece ter deixado de funcionar parcialmente. FIGURA 14 – ESCORAMENTO DE PILAR QUE SOFREU SOBRECARGA FONTE: <https://bit.ly/3514q1K>. Acesso em: 28 mar. 2021. • Ações de prevenção e proteção: refere-se àquelas atividades que pretendem desacelerar a degradação da estrutura, limitando-se a tratar um componente em específico. Basicamente, isso é objetivado na manutenção e com o controle TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 165 FIGURA 15 – PROTEÇÃO COM TINTA GALVÂNICA EM PERFIL METÁLICO periódico, dessa forma se evita que o elemento esteja trabalhando no estado limite do seu desempenho. Na seguinte Figura 15 é vista a aplicação de tinta galvânica sobre um perfil metálico. FONTE: <https://bit.ly/2TcTGKY>. Acesso em: 29 mar. 2021. FIGURA 16 – REPARAÇÃO DA FACHADA DE UM BLOCO DE RESIDÊNCIA • Reparo: quando o componente estrutural sofre uma deterioração local que acaba modificando a sua aparência sem comprometer seu desempenho me- cânico. De fato, esta atividade não pode ser substituída por uma atividade de diagnóstico completo, que consequentemente terá outra intensidade de intervenção. Um desses reparos comuns acontece nas fachadas de blocos resi- denciais ou empresariais, tal como é observado na Figura 16. FONTE: <https://bit.ly/3v4V4wv>. Acesso em: 27 mar. 2021. • Reforço: intervir na estrutura em um nível que modifica as dimensões ou es- pecificações técnicas, inicialmente definidas as causas das modificações estru- turais da edificação ou projeto de construção. Na Figura 17 foi incrementada a área nominal do aço para a seção previamente construída. Essas atividades 166 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES visam atribuir melhorias significativas nos componentes, que claramente não podem ser trocados nem deslocados, garantindo assim um aumento na capa- cidade portante do elemento. FIGURA 17 – REFORÇO COM BARRAS DE AÇO NUM PILAR EXISTENTE FONTE: <https://bit.ly/3g61S8R>. Acesso em: 25 mar. 2021. • Substituição da estrutura: esta alternativa é usada quando é inviável o uso de reforços, e o componente estrutural já não supre o seu desempenho ini- cialmente arbitrado, então, elimina-se fisicamente o componente estrutural substituindo-o por outro elemento novo. FIGURA 18 – SUBSTITUIÇÃO DE PAREDE POR VIGA METÁLICA A FIM DE AMPLIAR ESPAÇO FONTE: <https://bit.ly/3uYESwE>. Acesso em: 26 mar. 2021. TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 167 FIGURA 19 – DESPRENDIMENTO DO RECOBRIMENTO NA VIGA DA LAJE DO PAVIMENTO FONTE: Arivabene (2018, p. 17) Independente da conduta a ser escolhida e aplicada, deve ser registrado por escrito as modificações realizadas, armazenar a informação e ter a especificação do procedimento aplicado, a fim de que, sendo um sucesso de intervenção, outros possam replicar ou considerar como alternativa de solução, ou seja, se tornar um caso de estudo na engenharia. 3.1 CASO Nº 1 – EXPOSIÇÃO DO AÇO DE REFORÇO EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS Certos componentes das estruturas podem se ver expostos quando existe um deterioro na superfície que os recobre, esse é o caso típico do aço de reforço, a seguir vere- mos algumas maneiras de como intervir na reparação dos elementos que o incorporam. 3.1.1 Reparação em viga de pavimento As descrições das manifestações patológicas encontradas a seguir, por Ari- vabene (2015), são apresentadas através do levantamento fotográfico das manifes- tações patológicas indicando sua respectiva localização na edificação, bem como os fenômenos por observação visual, e a indicação das prováveis causas, juntamente com a descrição do mecanismo de ocorrência de cada patologia. A Figura 19 indica a situação e imediatamente são apresentados os comentários do autor. • Descrição visual: a figura mostra uma qualidade muito ruim do concreto, bem como a exposição da armadura da viga. • Manifestação: nota-se que há o aparecimento de oxidação na arma- dura, porém em conjunto com um concreto de baixa qualidade (do- sagem dos componentes errada, fator água/cimento muito elevado, granulometria dos agregados não ideal para concreto tornando o concreto muito poroso e matérias orgânicas presente na mistura). 168 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES • Causas prováveis: o concreto a ser utilizado em elementos estrutu- rais, deve ser dosado adequadamente, sendo o teor de água muito bem controlado. No momento do lançamento e adensamento do concreto nas formas, o mesmo deve ser feito com cuidado, não lan- çando de grandes alturas e vibrando de forma que não haja separa- ção dos componentes (segregação ou exsudação). • Neste caso, as manifestações percebidas, são decorrentes da utili- zação de formas de madeira bruta sem aplicação de um desmol- dante, a qual tende a absorver parte da água do concreto, sendo que, quando na retirada das formas, o concreto aderido à ela, se desprende do elemento concretado. Isto aliado à má qualidade do concreto, acaba por comprometer a resistência da peça e expor a armadura à corrosão. • De acordo com Ambrósio (2004), as estruturas de concreto armado apresentam ocorrências de corrosão das armaduras, devido aos se- guintes processos desencadeadores: • cobrimento insuficiente da armadura; • concreto poroso; • existência de anomalias no concreto; • utilização de adesivos a base de cloretos e outros agentes químicos; • ataque externo de cloretos e outros agentes químicos; • outros. • Mecanismo de ocorrência: como apresentado até o momento, a oxi- dação da armadura é decorrente de sua exposição a um meio agres- sivo, e esta por sua vez pela utilização de materiais de construção de má qualidade, associado a uma desatenção e/ou negligência dos responsáveis pela fiscalização e controle na execução da obra. • Solução: faz-se a limpeza do local, removendo o concreto que en- volve a armadura, fazendo com que o aço fique totalmente desco- berto em toda a área em que se apresenta oxidado. A melhor limpe- za do aço faz-se por meio de jato de sílica, que é indispensável para limpeza de ferrugem. Todo concreto removido deve ser substituído por um material de consistência plástica, podendo este material ser concreto convencional, argamassa ou outro tipo de material de re- cuperação, desde que não seja um elastômero e que adquira resis- tência compatível, tornando monolítico o elemento estrutural. Segundo Souza e Ripper (1998), no caso de estruturas recém-constru- ídas, os reparos devem ser feitos imediatamente após a retirada das fôrmas, para diminuir a possibilidade de existirem grandes diferenças entre as propriedades dos dois concretos. O concreto de reposição deverá ter resistência no mínimo igual à do concreto existente na estrutura, possuir granulometria e diâmetro má- ximo dos agregados compatíveis com o serviço, além de apresentar uma trabalhabilidade conveniente, a qual poderá ser melhorada com o uso de aditivos fluidificantes (ARIVABENE, 2015, p. 17-18). 3.1.2 Reparação em pilar de edificação Tal como o caso anterior, esse problema também conta com as especifi- cações de causas prováveis, possíveis mecanismosde ocorrência e solução. Con- siderando o estado do pilar na Figura 20, se fazem os seguintes levantamentos. TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 169 FIGURA 20 – APARÊNCIA DO PILAR NO SUBSOLO DA EDIFICAÇÃO FONTE: Lotterman (2013, p. 54) • Descrição visual: a Figura 20 mostra a segregação do concreto de classe média na base do pilar; • Manifestação: observa-se que a superfície do concreto está apresen- tando imperfeições. Classifica-se como classe “risco médio”, devido ao aparecimento dos agregados graúdos, porém sem o desprendi- mento dos mesmos; • Causas prováveis: a provável causa é o lançamento de concreto de grande altura ou uso inadequado do vibrador; • Mecanismo de ocorrência: quando o concreto é lançado de uma al- tura considerada grande, há uma separação dos agregados graúdos da pasta formando essas imperfeições. Outro mecanismo é a má vibração do concreto, fazendo com que o concreto não fique homo- gêneo em alguns locais, principalmente na base de pilares, devido a dificuldade de acesso do vibrador. • A NBR 14.931 (ABNT,2003) prescreve que o concreto não deve ser lança- do de altura superior a 2 metros. Então, no caso de pilares ou paredes, o concreto das primeiras 4 camadas deve ser lançado através de um tubo de 100 ou 150 mm para que este não perca argamassa no caminho (ao se chocar com a armadura) e não se desagregue pelo impacto no fundo. A cada lançamento o tubo deve ser retirado, vibrado e, posterior- mente recolocado o tubo repete-se a operação. Essa talvez seja a recomendação mais importante de todas, onde a broca em pilar re- sulta numa patologia gravíssima. • Não adianta cobrir com uma “argamassa forte”, pois o resultado não é su- ficiente. Esse tipo de patologia pode levar o edifício à ruína, ou seja, o pré- dio pode cair em função de resistência insuficiente dos “pilares brocados”. • Solução: primeiramente se faz a verificação do grau de comprome- timento do concreto, para posteriormente escolher o método mais adequado para solução. Para segregação de concreto, sempre fa- lando genericamente, têm diversos tipos de soluções, sendo que o preparo inicial deverá ser mantido em todas as opções de soluções, conforme característica de cada obra. O procedimento que antecede todas as soluções é a remoção de todo material solto até chegar ao concreto são por meios mecâni- cos ou manuais. Executando assim a limpeza do local afetado, e sempre analisar a estabilidade do pilar durante o serviço. Algumas soluções recomendadas foram: 170 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES • Aplicar na área, a modo de recomposição, com argamassa cimento/ areia, colada com epóxi; • Na modalidade de recomposição com argamassa sintética (epóxi + areia ou quartzo granulado); • Recomposição com resina epóxi pastosa; • Recomposição com argamassa tipo “DRY PACK” de fechamento, e injeção de calda de cimento para preenchimento de vazios internos (LOTTERMAN, 2013, p. 54-55). 3.2 CASO Nº 2 – PROBLEMAS DE INFILTRAÇÃO O fluxo de água em lugares inapropriados se torna uma problemática muito comum, aqui poderão ser observadas duas situações em que ela é armaze- nada de modo permanente ou temporal quando a chuva acontece. 3.2.1 Impermeabilização em reservatório torre de água Funcionários de uma loja de móveis, localizada em Florianópolis, re- lataram ter identificado algumas manchas de infiltração e parte da ar- madura exposta na parte interna do reservatório no mês de fevereiro. Em uma visita técnica no local, a fim de se identificar as patologias, ficou evidente que eram provenientes de deficiência da impermeabili- zação da estrutura, causando manchas, infiltrações de água e corrosão da armadura, a solução foi refazer toda a impermeabilização do reser- vatório, para evitar futuros danos a estrutura, pois a infiltração estava atingindo a armadura que já estava exposta (SIQUEIRA, 2018, p. 70). Na seguinte figura pode ser vista o tamanho e o dano que tem lugar no reservatório. A autora aponta que foi necessário aplicar as seguintes atividades antes de realizar a impermeabilização: • Evacuação da água, • Limpeza do local, • Tratamento das ferragens expostas, • Retiro do concreto possivelmente contaminado pela oxidação da armadura, • Limpeza das barras e aplicação de anticorrosivo TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 171 FIGURA 21 – GRANDEZA E O ESTADO DO FUNDO NA PARTE INTERNA DO RESERVATÓRIO FONTE: Adaptada de Siqueira (2018, p. 70 - 71) FIGURA 22 – RESERVATORIO APÓS INTERVENÇÃO FONTE: Siqueira (2018, p. 73) Uma vez reparado o concreto foi procedido com a impermeabilização to- tal do local, pois isso evita que pequenas falhas não percebidas sejam asseguradas pelo novo procedimento. O processo após intervenção é observado na Figura 22. Para impermeabilização em qualquer tipo de reservatório não é acon- selhado o uso de produtos à base de asfalto, pois o trabalho é realizado em ambiente fechado. O sistema de impermeabilização deve seguir a norma NBR 12170 (ABNT, 1992), “potabilidade da água aplicável em sistemas de impermeabilização” (SIQUEIRA, 2018, p. 73). 172 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 3.2.2 Impermeabilização em laje Em uma edificação é muito importante que se faça uma boa impermeabi- lização na laje de cobertura, pois é o elemento do edifício que mais se en- contra exposto a intempéries. É preciso impermeabilizar todos os locais que entrarão em contato com a água para não ter infiltrações. Uma laje situada no bairro de Barreiros em São José, na qual estava tendo infiltrações através do rejunte e em fissuras existentes no piso (SIQUEIRA, 2018, p. 74). Conforme observamos na Figura 23. FIGURA 23 – A) PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE PARA O RECIBIMENTO DO TRATAMENTO, B) APLICAÇÃO DA EMULSÃO ASFÁLTICA FONTE: Adaptado de Siqueira (2018, p. 76-77) FIGURA 24 – A) APLICAÇÃO DA TRANSPASSA NA MANTA, B) TESTE HIDROSTÁTICO NA MANTA INSTALADA A solução a ser implementada também estabelece suas condições de efeti- vidade, tal como é a transpassa de 20 cm entre mantas em contato. FONTE: Adaptado de Siqueira (2018, p. 78) TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 173 3.3 CASO Nº 3 RECUPERAÇÃO DE FACHADA A fachada é a envolvente que fica totalmente exposta a fatores ambientais, por isso é muito comum ver reparações nela. Veja como certos autores trataram com ela nos seguintes exemplos. 3.3.1 O caso do edifício A Uma edificação revestida com cerâmica, que foi fixada com argamassa colante industrializada registrou problemas de destacamento, em vá- rias regiões da fachada, ainda que próximo de esquadrias e na parede da zona norte era intenso. Desta estrutura foi conhecido: • Localização: na área nobre da cidade de Piracicaba – SP, a data da construção: 2002, as informações em relação à fundação não foram possíveis obter, pois não houve acesso ao memorial do pro- jeto, os dados limitaram-se às informações fornecidas pelo enge- nheiro responsável pela recuperação da fachada do edifício. • A estrutura da edificação: concreto com fechamento em alvenaria. E o tipo de bloco de vedação utilizado: tijolo baiano. • Revestimentos: placa cerâmica 10 × 10 e 10 × 15-Grupo BIIa. • Argamassa colante: tipo ACII. • Camada de emboço: espessura de aproximadamente 5 mm (PEZ- ZATO; SICHIERI; PABLOS, 2010, p. 26). Na Figura 25 podem-se observar vários pontos de destacamento do edifício A. FIGURA 25 – ESTADO DA FACHADA COM DESTACAMENTOS LOCALIZADOS FONTE: Pezzato; Sichieri; Pablos (2010, p. 2) O processo de recuperação, segundo dados do engenheiro: • Foram detectadas várias áreas com destacamento de revestimento cerâmico em várias faces da fachada. • A superfície da fachada, já “estufada”, recebe leves “batidas” com martelo de borracha para a retirada de todas as placas na área ao redor das placas que já estavam descoladas e que, portanto, pode- riam estar se descolando também. • Retirou-se o emboço existente através de raspagem. • Utilizou-seuma mangueira para molhar a superfície. 174 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES • Refez-se o emboço preparado in loco composto de (areia + cimento + sica chapisco + EVA acrílico). • Assentaram-se as mesmas placas, recuperadas com argamassa co- lante tipo ACII. • Faltou uma quantidade pequena de placas, que foram repostas. Por serem de outro lote, possuíam outra tonalidade e calibre, por- tanto, foram assentadas em uma área com menor visibilidade. • Aplicou-se junta de movimentação em áreas com maior destaca- mento, onde havia caído um grande painel de placas. • Aplicou-se mastique (cica-flex) em volta das esquadrias, chamada de “junta de contra-regra” pelo engenheiro responsável. • Os assentadores receberam treinamento na própria obra. A partir dos dados obtidos, pode-se concluir que o provável diagnóstico da patologia encontrada neste caso foi a dificuldade de aderência da argamas- sa colante com a superfície do emboço que tem uma espessura de 5 milí- metros aproximadamente, medida inferior da recomendada por norma e a falta de juntas de movimentação em todo o “pano” de revestimento. Segundo a NBR 1374 (ABNT, 1996), recomenda-se que em revestimen- tos externos, a camada de emboço seja produzida com espessura de 20 a 30 mm, mantenha-se aderida às camadas vizinhas, diminuindo o efeito dos movimentos diferenciais entre as camadas (PEZZATO; SI- CHIERI; PABLOS, 2010, p. 27). 3.4 CASOS DE RECUPERAÇÃO DE CONEXÕES Detalhes menores, como é o caso das conexões, também é importante serem reparados ou recuperados, pois garantem a continuidade das transmissões de cargas. 3.4.1 Métodos corretivos nos Aparelhos de Apoio Metálicos de pontes Estes autores indicam que a principal fonte de patologias nos aparelhos de apoio metálicos é devido a causas extrínsecas, mais precisamente pela corrosão. A corrosão oriunda da variação de umidade do meio ambiente e a interação com os gases corrosivos, como gás carbônico, anidrido sulfuroso e outros. A aparência do apoio pode ser vista na Figura 26. FIGURA 26 - APARELHO DE APOIO METÁLICO DANIFICADO (CORROSÃO) FONTE: Lourenço; Mendes (2009) TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 175 Além da corrosão, a idade avançada da estrutura e a falta de proteção, também são outros fatores. Ainda se analisado um material cuja resistência à cor- rosão for alta, assim mesmo está sujeito a tal condição, pois um material con- siderado bastante resistente à corrosão pode ser deteriorado com um meio de corrosão específico, dessa forma deve-se fazer um estudo específico do material metálico, meio corrosivo e condições operacionais (GENTIL, 2003). Este tipo de patologia ocasiona-se nos dois tipos de articulações metálicas, tanto a móvel quanto a fixa, assim o método corretivo é valido para ambas. O tipo de execução da ponte é fundamental para prevenção de corrosão nas articulações pois poderá ser dimensionada a acessibilidade da manutenção durante seu funcionamen- to. Dessa forma, se faz valer de algumas observações importantes (DNIT, 2006): • Limpeza na modalidade de jateamento. • Aplicação de epóxi primer anticorrosivo de zinco. • Aplicação de duas camadas de revestimento com pintura epóxica de alta dureza. • As superfícies deslizantes (articulação móvel) devem ser engraxadas com graxa a base de silicone e as superfícies de contato com o concreto recebem a pintura somente em sua periferia, obedecendo à largura mínima de 50 mm. 176 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES LEITURA COMPLEMENTAR RESPONSABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL Valmir Luiz Pelacani CAPITULO IV DA ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE NA CONSTRUÇÃO Existem causas que retiram a ilicitude da conduta e isentam o autor de qualquer responsabilidade. Meirelles (1996) menciona que a lei declara que não constituem atos ilícitos e não geram responsabilidade alguma, liberando o deve- dor do cumprimento de suas obrigações, os praticados: 1 EM LEGÍTIMA DEFESA Usando moderadamente dos meios necessários, causa lesão ao conten- dor, no repelir injusta agressão, atual ou iminente, a direito seu ou de outrem –CC/2002, art.180, I; CP, arts.23,II e 25; 2 EM ESTADO DE NECESSIDADE Situação de perigo que obriga alguém a sacrificar bens alheios para evitar ou livrar-se de um mal maior a fim de remover perigo iminente, caso não tenha concor- rido com culpa para o evento perigoso – CC/2002, Art. 188, II e 929; CP, Art. 23, I e 24; 3 EXERCÍCIO REGULAR DE UM DIREITO RECONHECIDO Prática normal de faculdade ou atividade concedida por lei, ainda que cau- se dano a terceiros, salvo nos casos de responsabilidade objetiva – danos de cons- trução a prédio vizinho – CC/2002, Art. 188,I, parte final e CP, Art. 23, III, parte final; 4 OCORRÊNCIA DE CASO FORTUITO Em fato da natureza ainda que cause danos a terceiros, por imprevisibi- lidade e inevitabilidade – salvo se a região não é sujeita a fenômenos físicos de intempéries – causas geológicas ou hídricas (CC/2002, Art. 393 e 625, II); 5 DE FORÇA MAIOR Em ato humano e fato necessário (CC/2002, Art. 393 e 625, I) que, por sua imprevisibilidade e inevitabilidade criem impossibilidade para o cumprimento de obrigações – greve de transportes ou ato governamental que impeçam a importa- ção de material ou matéria-prima necessários e insubstituíveis na construção; TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 177 6 DO FATO NECESSÁRIO À ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE. NÃO CONFUNDIR COM IMPREVISIBILIDADE Um exemplo clássico, já ocorrido em outras épocas, foi o de determinada marca de cimento que não mais se encontrava no mercado da cidade e, só existia uma segunda com preço bem superior ao da primeira, não constitui caso de força maior. Meirelles (1996) reforça e alia-se ao fato necessário, onde os efeitos não foram possíveis serem evitados ou impedidos. Caracteriza a imprevisibilidade, não devendo ser confundido com a im- previsão do fato necessário, que em sendo de efeito contornável, mesmo que mais onerosos, não constituindo motivo da liberação de obrigações. Em situação inevi- tável, mas de efeitos contornáveis, mesmo que mais onerosos, também não cons- titui motivo de força maior. Como já vimos em tópico anterior, e, bem alertado por Meirelles (1996), da responsabilidade contratual o construtor só se libera cumprindo fielmente o contrato ou demonstrando que a sua inexecução total ou parcial, deveu-se a caso fortuito ou força maior. Fora dessas hipóteses, sujeitar-se-á à indenização devida55, devendo co- brir os prejuízos ocasionados à parte inocente – perdas e danos – lucro cessante – alu- guéis e valorização do prédio – multa contratual - correção monetária – custas judi- ciais – honorários de Perito e Advogado - CC/2002, Art .402, 403 e 404 e CPC, Art. 20. 6.1 DO DESGASTE NATURAL OU FALTA DE MANUTENÇÃO Exceção, ainda, de isenção de responsabilidade deve ser mencionada, quando o defeito ou vício construtivo ocorreu devido ao desgaste natural pelo tempo ou por falta de manutenção do prédio. Grandiski (2001) destaca conclusão em congresso (Painel 2 – 4º Congresso Brasileiro de Direito do Consumidor, Gramado, 8 a 11.3.1998), publicadas na re- vista “Direito do Consumidor”, n.º 26, abr./jun. 1998: Conclusão 3 – “O prazo de garantia pela segurança da obra não é mais de apenas 5 (cinco) anos, como previsto no Art. 618 do Código Civil, mas sim por todo o período de durabilidade razoável da construção. Nesse período, ocorrendo o acidente, o incorporador / construtor só afastará o dever de indenizar se provar que a obra não tinha defeito, ou seja, que o acidente decorreu do desgaste natural do tempo por falta de conservação do prédio. Tratado a definição por Aurélio, p. 883 e 368, onde evidencia a distinção entre manutenção e conservação, respectivamente, a saber: 55 TJSP, 132:168: Responsabilidade civil – Proprietário de edifício em construção – Materiais empilhados precariamente atirados por ventania sobre o telhado de residência vizinha– Ininvocabilidade de caso fortuito ou força maior – Inclusão, ademais, das despesas com móveis que guarnecem a residência, danificados por goteiras – Recurso provido. 178 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES • Manutenção: cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento regular. Exemplos: troca de lâmpadas, vedantes de torneiras, recolocação de algumas peçascerâmicas, re-pintura, limpeza inclusive de calhas; • Conservação: cuidados técnicos para resguardar de dano, decadência, dete- rioração, prejuízo. Exemplos: troca de esquadrias, torneiras, calhas, conduto- res, fiação elétrica, disjuntores e repintura total. Padaratz (2000) completa o assunto, tratando a manutenção como sendo a combinação de ações destinadas a manter um edifício ou suas partes em con- dições de uso. Do termo conservação, é tratado por “recuperação” e o subdivide em outros, a saber, melhor visualizado, sob o aspecto da influência, no Gráfico 1: • Preservação: Manter a estrutura nas suas condições atuais e evitar progresso na sua deterioração – ver ainda nesta obra literária, Capítulo VII, Item 2.1/3; • Reabilitação: Reparar ou modificar uma estrutura para um fim específico de utilização; • Reparo: Substituir ou corrigir materiais, componentes ou elementos deterio- rados, danificados ou falhos; • Restauração: Restabelecer os materiais, forma e aparência de uma estrutura que existiam na estrutura numa determinada época; • Reforço: Aumentar a capacidade de carga de uma estrutura ou parte dela. GRÁFICO 1 – INFLUÊNCIA DA MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO NO DESEMPENHO DA CONSTRUÇÃO CIVIL FONTE: Padaratz (2000) Maia Lima & Pacha (2005), em valiosa obra literária, relatam, que em re- lação à recuperação dos problemas patológicos, Helene (1992) afirma que: “as correções serão mais duráveis, mais efetiva, mais fáceis de executar e muito mais baratas quanto mais cedo forem executadas”. A demonstração mais expressiva dessa afirmação é a chamada “Lei de Sitter” que mostra os custos crescendo segundo uma progressão geométrica. Di- vidindo as etapas construtivas e de uso em quatro períodos correspondentes ao TÓPICO 3 — MANUTENÇÃO E RECUPERAÇÃO 179 GRÁFICO 2 – LEI DE EVOLUÇÃO DE CUSTOS FONTE: Maia Lima; Pacha (2005), Sitter apud Helene (1992) projeto, à execução propriamente dita, à manutenção preventiva efetuada antes dos primeiros três anos e à manutenção corretiva efetuada após surgimento dos problemas, a cada uma corresponderá um custo que segue uma progressão geo- métrica de razão cinco, conforme indicado no Gráfico 2. Concluem ainda que, toda medida extraprojeto, tomada durante a execução, incluindo nesse período a obra recém-construída, implica num custo cinco vezes su- perior ao custo que teria sido acarretado se essa medida tivesse sido tomada a nível de projeto, para obter-se o mesmo “grau” de proteção e durabilidade da estrutura. Um exemplo típico é a decisão em obra de reduzir a relação A/C (água/ cimento) do concreto para aumentar a sua durabilidade e proteção à armadu- ra. A mesma medida tomada durante o projeto permitiria o redimensionamento automático da estrutura considerando um concreto de resistência à compressão mais elevada, de menor módulo de deformação, de menor deformação lenta e de maiores resistências à baixa idade. Essas novas características do concreto acarretariam a redução das di- mensões dos componentes estruturais, economia de formas, redução de taxa de armadura, redução de volumes e peso próprio etc. Essa medida tomada em nível de obra, apesar de eficaz e oportuna do ponto de vista da durabilidade, não mais pode propiciar alteração para melhoria dos componentes estruturais que já foram definidos anteriormente no projeto. 180 UNIDADE 3 — PROTOCOLOS PARA INTERVENÇÃO DE PROBLEMAS PATOLÓGICOS E OUTRAS CONSIDERAÇÕES 6.2 PROVOCADO POR TERCEIROS Outra situação aventada por Grandiski (2001) é de que se prove que a origem do problema foi provocada por terceiros (outra obra ao lado, fazendo rebaixamento de lençol freático, caminhão que derruba pilar de sustentação do prédio, explosão de artefatos armazenados etc.)56. Segue, apresentando em sua obra literária, que, se a culpa não for exclu- siva do consumidor, pode-se concluir que teria havido culpa concorrente do for- necedor e, neste caso, mesmo que essa culpa seja por simples omissão de adver- tência (omissão de advertência no “Manual do Proprietário”, por exemplo), será considerado culpado. Exemplo típico desta hipótese é a do construtor que seria condenado pe- los danos causados ao consumidor pela explosão de aquecedor de acumulação de água, pelo acionamento de sua resistência elétrica, sem que ele esteja cheio de água (na ligação inicial, ou logo após a falta de água, ou após eventual reforma). Nesse caso, o ar acumulado no aquecedor se esquenta, aumentando de volume, como numa panela de pressão. O consumidor deve ter advertido previamente desta possibilidade no “Manual do Proprietário”; se não constar essa advertência, haveria culpa concorrente do construtor, que seria condenado. FONTE: <https://bit.ly/3gjyKtE>. Acesso em: 25 maio 2021. 56 STJ – Agravo 289278/MG (2000/0014221-2) em 05/05/2000, Ministro Waldemar Zveiter: Ementa: Ação de Indenização. Responsabilidade objetiva do construtor. Relação de causa e efeito entre o dano e a construção defeituosa. Prova. Imperiosidade. Imprescindível que se evidencie a relação de causa e efeito entre o defeito de edificação e o dano sofrido pela parte, a teor do art. 12, caput, da Lei n.º 8078/90, sob pena de se afastar a responsabilidade objetiva da construtora, nos termos do parágrafo 3º da referenciada legislação, principalmente se não se apresentam, no caso concreto, os requisitos necessários a que se estabeleça a inversão do ônus da prova, consoante as disposições do art. 6º, VIII, do referenciado texto legal. Recurso adesivo provido, restando prejudicada a apreciação do apelo. 181 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA • A manutenção é um processo fundamental para alcançar a vida útil dos com- ponentes. • A execução oportuna da manutenção repercute na diminuição de custos de reparação ao longo prazo. • Não existe um único procedimento sistêmico para resolver problemas patológi- cos, porém existem considerações básicas que não podem ser deixados de lado. • O estudo de casos de reparação de outras estruturas permite ter ideia de mé- todos de reparação, porém, não indica que os mecanismos de ocorrência se- jam os mesmo em estruturas diferentes. 182 1 O seguinte parágrafo contém informação valiosa relacionada à degradação das estruturas metálicas e à necessidade de conhecer certos conceitos para garantir a funcionalidade do membro, qual seria a seguinte frase que com- pletaria o sentido do parágrafo: A degradação das estruturas provoca defeitos que podem comprometer o de- sempenho de um elemento estrutural e, em casos mais graves, comprometer a função e/ou segurança da estrutura. Assim, é necessário ter conhecimento dos processos e mecanismos de deterioração das ligas ferrosas, e dos demais materiais, em condições normais de funcionamento bem como, as suas causas mais comuns e consequências, é essencial para se definir as corretas medidas preventivas que garantam a durabilidade da edificação e o adequado ...... a) ( ) custo de inspeção. b) ( ) funcionamento das conexões. c) ( ) por parte dos usuários durante sua instalação. d) ( ) desempenho das estruturas, durante o seu tempo de vida útil. e) ( ) tempo de uso pela vida útil. 2 A seguinte imagem resume as melhores considerações de profilaxia nos proje- tos de construção, com que outros conceitos devem ser preenchidos a figura? AUTOATIVIDADE FONTE: O autor 183 3 Uma estrutura tem seu custo, assim comoseu ciclo de vida. Então, é en- tendível que exista um custo associado ao ciclo de vida – Custo de Ciclo de Vida (CCV) –, que praticamente está ligado ao conceito de vida útil. Dessa forma, as condições decorrentes do planejamento, a execução e o uso todos terão um custo associado, inclusive a manutenção. Sobre a verdadeira cor- relação de conceitos, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) A realização do laudo permitirá a construção da Inspeção e finalmente o proprietário procederá com a reparação. b) ( ) A realização da reparação é produto da manutenção emitida mediante inspeção. c) ( ) A inspeção define o estado da estrutura, resumido no laudo, e o qual define o tipo de reparação. d) ( ) A manutenção requer um laudo emitido após execução de uma inspeção. 4 (FUNDATEC, 2018) De acordo com Vicente Souza, em Patologia: recupera- ção e reforço de estruturas de concreto, a estratégia de manutenção de uma estrutura deveria ser prevista na sua fase de concepção, evitando assim futu- ras dificuldades que não só desmotivam os responsáveis para que estabele- çam algum planejamento, como até mesmo inviabilizam as fases requeridas para a manutenção. Analise as seguintes assertivas relacionadas ao assunto: FONTE: <https://bit.ly/2RBrQr9>. Acesso em: 26 maio 2021. I- A primeira etapa da manutenção de uma estrutura é efetuar seu cadastramento. II- A inspeção a olho nu é suficiente para garantir a manutenção da vida útil. III- Os custos de manutenção são crescentes à medida que ela não é feita, po- dendo até resultar em inviável economicamente fazê-la. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Somente a sentença II está correta. b) ( ) As sentenças I e III estão corretas. c) ( ) As sentenças II e III estão corretas. d) ( ) Todas as sentenças estão corretas. 5 Nos laudos periciais de engenharia diagnóstica, na grande maioria dos ca- sos, chegam-se a prováveis causas das manifestações patológicas, inicial- mente, através da detecção de vícios. Em suas palavras, como pode ser de- finido um vício. Existem tipos de vícios, e o que os diferencia? 184 REFERÊNCIAS ABECE – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENGENHARIA E CONSULTARIA ESTRUTURAL. 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