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Faculdade de Tecnologia TecBrasil – Ftec Bacharelado em Engenharia Civil GABRIEL LOPES LARROSA LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÃO ESCOLAR – ESTUDO DE CASO - ESCOLA TÉCNICA CENECISTA PROF. DURBAN FERRAZ FERREIRA EM TORRES / RS PORTO ALEGRE 2017 GABRIEL LOPES LARROSA LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÃO ESCOLAR – ESTUDO DE CASO - ESCOLA TÉCNICA CENECISTA PROF. DURBAN FERRAZ FERREIRA EM TORRES / RS Este trabalho de conclusão de curso foi apresentado à Faculdade de Tecnologia TecBrasil - Ftec como exigência para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientadora Dra. GISELLE REIS ANTUNES Porto Alegre 2017 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho aos amores da minha vida, Alethea Mury Larrosa, Margarete Larrosa e Raul Larrosa, por acreditarem, incentivarem e concretizarem o meu grande sonho da Engenharia Civil. AGRADECIMENTOS O meu agradecimento é dado a Profa. Giselle Antunes, pela dedicada orientação a este trabalho, pelo incentivo à área do conhecimento e pelas oportunidades de aprendizado ao longo deste tempo. Aos amigos, em especial, Renato Losfacto, Érica Dambros e Jeremias Sebastião pelo companheirismo e amizade. Aos meus pais Raul Larrosa e Margarete Larrosa, por tudo, pela força, carinho, auxílio e inspiração. E, por fim, àquela que sem dúvida, esteve ao meu lado incansavelmente, me apoiando, me incentivando e me amparando em todos os momentos, a minha esposa, amor da minha vida Alethea Mury Larrosa. “Nunca desista de passar em Teoria das Estruturas, mas pense que depois piora em Cálculo Estrutural”. Samuel Mussoi LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÃO ESCOLAR – ESTUDO DE CASO - ESCOLA TÉCNICA CENECISTA PROF. DURBAN FERRAZ FERREIRA EM TORRES / RS GABRIEL LOPES LARROSA Autor Dra. GISELLE REIS ANTUNES Orientadora Resumo: Os edifícios têm um ciclo de vida útil, porém existem fatores que podem prolongar este tempo e colaborar para melhor durabilidade destas. Entre estes fatores ressalta-se o bom desenvolvimento do projeto; o sucesso do planejamento e condições de trabalho durante a construção, envolvendo a qualidade dos materiais e mão de obra; a consideração das condições do meio em que a obra está inserida; a realização de inspeções prediais regulares e manutenções periódicas. Sabendo-se que, nacionalmente, os prédios públicos passam por poucas manutenções, por razões políticas e/ou orçamentárias neste trabalho procurou-se identificar as principais manifestações patológicas, por fachada e por componentes construtivos, incidentes na Escola Técnica Cenecista Durban Ferraz Ferreira em Torres / RS, adotando-se mapas de danos e fichas de identificação de danos (FID) para apuração das causas e método de GUT para definição da ordem de prioridades de intervenção de reparo. A interpretação analítica dos resultados permitiu verificar que a maioria das anomalias provém principalmente do vandalismo, falha de estanqueidade, corrosão, agravados pela falta de manutenção e ação agressiva do meio ambiente. De forma geral para uma edificação pública abandonada, sem rotinas de manutenção preventiva e corretiva, especialmente exposta a condições de agressividade intensas como neste objeto de estudo, exposta ao ambiente marinho, estão mais sujeitas a alta incidência de anomalias e com o abandono estas podem evoluir levando a um possível colapso da edificação. Palavras chave: Anomalias, Prédio Público, Ambiente Agressivo, Diagnóstico. LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÃO ESCOLAR – ESTUDO DE CASO - ESCOLA TÉCNICA CENECISTA PROF. DURBAN FERRAZ FERREIRA EM TORRES RS GABRIEL LOPES LARROSA Autor Dra. GISELLE REIS ANTUNES Orientadora Abstract: Buildings have a life cycle, but there are factors that can extend this time and collaborate for better durability of these. Among these factors is the good development of the project; the success of planning and working conditions during construction, involving the quality of materials and labor; the consideration of the conditions of the environment in which the work is inserted; regular building inspections and periodic maintenance. Knowing that, nationally, the public buildings undergo few maintenance, for political and / or budgetary reasons in this work, we sought to identify the main pathological manifestations, by façade and construction components, incident in the Technical School Cenecista Durban Ferraz Ferreira in Torres / RS, adopting damage maps and damage identification cards (FID) to determine the causes and GUT method to define the order of priority of repair intervention. The analytical interpretation of the results allowed to verify that the majority of the anomalies come mainly from vandalism, lack of sealing, corrosion, aggravated by the lack of maintenance and aggressive action of the environment. In general, for an abandoned public building, without preventive and corrective maintenance routines especially exposed to intense aggressive conditions as in this object of study, exposed to the marine environment, are more subject to a high incidence of anomalies and with the abandonment these can evolve leading to a possible collapse of the building. Key words: Anomalies, Public building, Aggressive environment, Diagnosis. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Fluxograma de apoio à inspeção ......................................................................... 16 Figura 2 - Metodologia de avaliação de desempenho ........................................................ 19 Figura 3 - Curva do custo de manutenção em relação ao tempo ..................................... 21 Figura 4 - Curva de desempenho/custo versus tempo de uso da edificação ................. 24 Figura 5 - Principais causas de deterioração das edificações .......................................... 26 Figura 6 - Exemplo demonstrativo de impermeabilização ................................................. 32 Figura 7 - Morfologia e processos desencadeantes no concreto armado ...................... 46 Figura 8 - Estrutura da metodologia utilizada na inspeção predial deste trabalho ........ 63 Figura 9 - Legenda das principais manifestações patológicas da edificação em estudo ..................................................................................................................................................... 65 Figura 10 - Planta de locação ................................................................................................. 67 Figura 11 - Imagem de satélite da edificação ...................................................................... 67 Figura 12 - Fotografia da construção da edificação em 1940 ........................................... 69 Figura 13 - Fotografia do prédio em funcionamento 1948 ................................................. 69 Figura 14 - Fotografia da edificação em 1990 ..................................................................... 70 Figura 15 - Fotografia atual da edificação em estudo ........................................................ 71 Figura 16 - Mapa de danos - fachada norte ......................................................................... 73 Figura 17 – Vegetação e fissuras na laje fachada norte .................................................... 74 Figura 18 – Corrosão na viga 10 na fachada norte............................................................. 74 Figura 19 – Fissuras na viga, corrosão e manchas de umidade na laje fachada norte.75 Figura 20 - Fachada norte, dividida em 3 prumadas ..........................................................75 Figura 21 - Total dos ponderadores das FIDs por elementos construtivos da fachada norte ............................................................................................................................................ 76 Figura 22 - Mapa de danos - Fachada Leste ....................................................................... 76 Figura 23 – Destaque ao vandalismo, área externa leste ................................................. 77 Figura 24 - Destaque laje e vigas com corrosão aparente área externa leste ............... 78 Figura 25 - Fachada Leste, dividida em 3 prumadas ......................................................... 78 Figura 26 - Total dos ponderadores das FIDs por elementos construtivos da fachada leste ............................................................................................................................................ 79 Figura 27 - Mapa de danos - Fachada Sul ........................................................................... 80 Figura 28 - Destaque laje e vigas com corrosão aparente área externa sul .................. 80 Figura 29 - Fachada sul, dividida em 3 prumadas .............................................................. 81 Figura 30 - Total dos ponderadores das FIDs por elementos construtivos da fachada sul ................................................................................................................................................ 82 Figura 31 - Mapa de danos - fachada oeste ........................................................................ 82 Figura 32 – Visão geral da fachada oeste ............................................................................ 83 Figura 33 - Destaque na vegetação na laje fachada oeste ............................................... 84 Figura 34 - Fachada oeste, dividida em 3 prumadas ......................................................... 84 Figura 35 - Total dos ponderadores das FIDs por elementos construtivos da fachada oeste ........................................................................................................................................... 85 Figura 36 - Ordem de prioridade de intervenção por prumada ......................................... 86 Figura 37 - Ordem de prioridade de intervenção por elemento construtivo .................... 87 Figura 38 - Ordem de prioridade de intervenção por fachada da edificação .................. 87 Figura 39 - Principais origens das anomalias existentes ................................................... 88 LISTA DE QUADROS Quadro 1: Principais fissuras nas edificações, prováveis causas e características ...... 37 Quadro 2:: Principais ensaios usados na avaliação das estruturas acabadas .............. 46 Quadro 3: Comparativo da metodologia de inspeção predial ........................................... 55 Quadro 4: Relação dos valores adotados para quantificar a inspeção predial, valores para preencher o método GUT .............................................................................................. 61 Quadro 5: Ficha de Identificação de Danos – FID proposta neste trabalho. .................. 66 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ACI: American Concrete Institute ART: Anotação de Responsabilidade Técnica ANA: Agência Nacional de Águas ANEEL: Agência Nacional de Energia Elétrica ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM: American Society for Testing and Materials CEB: Comité Euro-Internacional du Béton CIB: Conseil Internactional du Bâtiment pour la recherche létude et la documentation CIENTEC: Fundação de Ciência e Tecnologia CSTC: Centre Scientifique et Technique de la Construction DMLU: Departamento Municipal de Limpeza Urbana de Porto Alegre EPHAC: Equipe do Patrimônio Histórico e Cultural do Município de Porto Alegre FMEA: Failure Mode and Effect Analysis IBAPE: Instituto Brasileiro de Avaliação e Perícias de Engenharia ICOMOS: Conselho Internacional de Monumentos e Sítios IPHAE: Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Estadual IPHAN: Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional IPT: Instituto de Pesquisas Tecnológicas ISO: International Standard Organisation NBR: Norma Brasileira PDDUA: Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental RILEM: Réunion Internationale des Laboratoires D’essais et de Recherches sur les Matériaux te les Constructions SMAM: Secretaria Municipal do Meio Ambiente de Porto Alegre SMC: Secretaria Municipal da Cultura de Porto Alegre SMOV: Secretaria Municipal de Obras e Viação SPHAN: Serviço do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional UNESCO: Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura UFRGS: Universidade Federal do Rio Grande do Sul SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 12 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA .............................................. 12 1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................. 13 1.3 OBJETIVOS .............................................................................................. 15 1.3.1 Objetivo geral ......................................................................................... 15 1.3.2 Objetivos específicos ............................................................................. 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...................................................................... 16 2.1 DESEMPENHO E DURABILIDADE DAS EDIFICAÇÕES ........................ 16 2.2 MANUTENÇÃO DAS EDIFICAÇÕES ....................................................... 20 2.3 MECANISMOS DE DEGRADAÇÃO ......................................................... 24 2.4 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ......................................................... 28 2.4.1 Umidade ................................................................................................ 28 2.4.2 Fissuras, Trincas e Rachaduras ............................................................ 34 2.4.3 Corrosão de armadura no concreto armado .......................................... 41 2.5 AVALIAÇÃO DAS ESTRUTURAS ACABADAS ...................................... 46 2.6 FERRAMENTAS DE AVALIAÇÃO E INSPEÇÃO EM EDIFICAÇÕES..... 50 2.6.1 Legislações pertinentes ......................................................................... 50 2.6.2 Métodos de inspeção predial ................................................................. 51 2.6.3 Estrutura do laudo de inspeção predial - LIP ......................................... 55 2.6.4 Diagnóstico ............................................................................................ 59 2.6.5 Definição de prioridades de intervenção de reparo ............................... 60 3 ESTUDO DE CASO ................................................................................... 63 3.1 METODOLOGIA ........................................................................................ 63 3.2 CONSIDERAÇÕES SOBRE A EDIFICAÇÃO ESCOLAR ........................ 66 3.2.1 Histórico ................................................................................................. 68 3.2.2 Características construtivas ................................................................... 70 4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................ 73 4.1 FACHADA NORTE .................................................................................... 73 4.2 FACHADA LESTE ..................................................................................... 76 4.3 FACHADA SUL ......................................................................................... 79 4.4 FACHADA OESTE .................................................................................... 82 4.5 ANÁLISE GERAL DE DANOS NAS FACHADAS .................................... 85 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................89 6 REFERÊNCIAS ......................................................................................... 93 Apêndices......................................................................................................... 98 12 1 INTRODUÇÃO O presente estudo de caso baseia-se em uma inspeção predial, em edificação escolar construída no ano de 1940, localizada no Morro do Farol em Torres – RS, abandonada há seis anos, a Escola Técnica Prof. Durban Ferraz Ferreira. 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA Ao se contemplar um espaço de relevância histórica, esse espaço evoca lembranças de um passado que, mesmo remoto, é capaz de produzir sentimentos e sensações que parecem fazer reviver momentos e fatos ali vividos que fundamentam e explicam a realidade presente. Essa memória pode ser despertada através de lugares e edificações, em sua materialidade, são capazes de fazer rememorar a forma de vida daqueles que no passado deles se utilizaram. (VITÓRIO, 2006) A falta de políticas e estratégias voltadas para a manutenção das obras públicas está se transformando em um grande problema para o País. Não é difícil demonstrar que quanto maior a demora em iniciar o processo de manutenção de uma obra, maiores e mais onerosos também serão os reparos necessários para que ela tenha as suas condições ideais de uso restabelecidas. (VITÓRIO, 2006) Para Vitório (2006) é fato notório que a cultura dominante nos órgãos responsáveis pelas obras públicas de infra-estrutura, nos níveis municipais, estaduais e federal, faz com que sejam priorizadas apenas as ações voltadas para a execução, não havendo maiores preocupações com as questões relacionadas à manutenção, em especial a preventiva. A manutenção corretiva por sua vez, na maioria dos casos, só é realizada quando a obra já está atingindo (ou já atingiu), o seu estado limite de utilização. A edificação escolhida para este estudo possui um valor histórico e cultural para a cidade. Foi a primeira escola construída, um marco para o desenvolvimento local, que na época, anos 40, recebia educação na paróquia 13 municipal. Atualmente é uma das únicas edificações históricas da cidade, com enorme potencial turístico, desperdiçado e com rumores de sua demolição. Neste sentido o presente estudo de caso pretende contribuir e motivar a recuperação da estrutura da edificação e seu retorno ao uso da comunidade, através da análise das condições da edificação. 1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO Neste item se aborda, de uma forma geral, todos os itens necessários para a condução da presente pesquisa. No subitem 2.1, 2.2 e 2.3, encontram-se conceitos referentes à durabilidade, vida útil e desempenho das edificações, planos de manutenção e condições de uso e exposição da edificação. Conceitos de fundamental importância para as diretrizes da pesquisa, que visa diagnosticar as origens das anomalias junto de sua classificação e ações para corrigir e evitar a reincidência. O subitem 2.4, apresenta as anomalias que podem ser originados nas etapas de projeto, na escolha dos materiais, na execução da construção e no uso e manutenção da edificação. Martins (2017), destaca como ações mecânicas a erosão e o excesso de cargas não previstas no projeto, provocando fissuras e, consequentemente, possibilitando a instalação de novos problemas como ações físicas de variações de temperatura, pois promovem os diferentes comportamentos relacionados à dilatação térmica dos materiais, devido aos seus diferentes coeficientes de dilatação. As ações químicas são as principais causadoras de anomalias, pois o concreto, normalmente, possuem uma resistência baixa a esse tipo de ataque. As substâncias encontradas no meio ambiente penetram no material e, sob determinadas condições de temperatura e umidade, provocam reações agressivas ao concreto. O subitem 2.8 apresenta as ferramentas de avaliação e inspeção em edificações e cadastro de problemas e manifestações patológicas que serão executados através de inspeção visual, durante visitas ao local. 14 No Item 3, se mostra a metodologia desenvolvida neste trabalho, aprimorada a partir das descrições das metodologias de inspeções identificadas no item anterior. , será realizada uma análise comparativa ressaltando os pontos importantes de cada método e, como esses estudos podem se complementar, pois a cada trabalho de inspeção é possível verificar a metodologia aplicada e a forma como as manifestações patológicas foram percebidas O item 4 apresenta os procedimentos de inspeção que estão conforme a Norma de Inspeção Predial – IBAPE Nacional (2012), com intuito de auxiliar na classificação das manifestações patológicas e determinar as prioridades de manutenção junto com as condições de uso da edificação. Seguindo parâmetros e os critérios das normas NBR 13752 (ABNT, 1996) que trata de perícias de engenharia na construção civil), NBR 14653 (ABNT, 2001) que trata da avaliação de bens imóveis urbanos e ASTM E2018- 15 (Standard Guide for Property Condition Assessments: Baseline Property Condition Assessment Process) para realizar a inspeção e levantamento das manifestações patológicas existentes. Para assegurar que a metodologia de inspeção, que adotamos está seguindo os procedimentos adequados realizados em pesquisas de inspeção, semelhantes ao presente estudo, e respeitando os parâmetros e critérios das normas citadas acima. Os autores TOMAZELI, Alexandre; HELENE, Paulo. (2017), PACHECO, Clarisse; VIEIRA, Geilma. (2017), ANTUNES; Giselle. (2010), com suas metodologias já aplicadas serviram como as principais referências neste estudo, buscando adaptar as metodologias para as presentes condições do estudo de caso. O resultado de todas as análises e prognósticos com apresentação de gráficos com as principais informações utilizadas para conseguirmos chegar ao prognóstico estão no item 4 e, em apêndice estarão as planilhas completas, relatório fotográfico das visitas ao local e um parecer técnico da edificação em estudo. 15 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo geral Este trabalho tem como objetivo geral fazer levantamento das manifestações patológicas, realizar diagnóstico e sugerir soluções nos locais onde foram constatadas, resultando em uma análise que determinará as prioridades para a execução e recuperação do prédio. 1.3.2 Objetivos específicos Com fins de atingir o objetivo geral desta pesquisa propõem-se como objetivos específicos: • Identificar as manifestações patológicas; • Classificar as anomalias quanto ao grau de risco e prioridade de intervenção;. • Utilizar ferramentas de auxílio para o diagnóstico como Mapa de Danos e Fichas de Identificação de Danos. • Propor medidas corretivas para o reparo dos danos encontrados. 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Para a realização da pesquisa do Estudo de Caso do Prédio da Antiga Escola Técnica Cenecista Prof. Durban Ferraz Ferreira, realizou-se um levantamento bibliográfico de trabalhos de diversos pesquisadores das mais distintas especialidades com o propósito de aprimorar os conhecimentos relacionados ao tema. Neste item, encontram-se conceitos referentes à durabilidade das edificações, da sua vida útil, dos planos de manutenção e das condições de uso e exposição. Estes conceitos são de fundamental importância para as diretrizes da pesquisa e visam diagnosticar as origens das anomalias junto de sua classificação e ações para corrigir e evitar a reincidência. A figura 1 ilustra um sistema classificatório para inspeção predial proposto por Silvestre e Brito (2008), onde se observa a divisão em grupos de ocorrência de manifestações patológicas, as suas causas mais prováveis, seriam os métodos adotados para diagnóstico das manifestações patológicas para que sejam definidas as técnicas de tratamento da edificação. Figura 1 - Fluxograma de apoio à inspeção Fonte:Adaptado de Silvestre e Brito, 2008 2.1 DESEMPENHO E DURABILIDADE DAS EDIFICAÇÕES Na área de patologia, temos como referência um lastro de normas que definem e padronizam os aspectos de desempenho e durabilidade das edificações. No entanto, para iniciar uma avaliação ou inspeção predial e a classificação das manifestações patológicas torna-se importante definir a 17 origem, a gravidade, a urgência e a tendência. A gravidade é analisada pela consideração da intensidade ou impacto que o problema pode causar se não for solucionado. A Urgência, por sua vez é analisada pela pressão do tempo que existe para resolver determinada situação. Basicamente leva em consideração o prazo para se resolver um determinado problema. Já a Tendência É analisada pelo padrão ou tendência de evolução da situação. Você pode analisar problemas, considerando o desenvolvimento que ele terá na ausência de uma ação efetiva para solucioná- lo. Representa o potencial de crescimento do problema, a probabilidade do problema se tornar maior com o passar do tempo. Conforme Possan (2004) “o conceito de durabilidade associa-se diretamente a vida útil”, e “o conceito de desempenho pode ser definido como o comportamento em uso”. Segundo Cuibá (2015), a durabilidade das edificações públicas está ligada diretamente a rotina de manutenção e custos decorrentes da forma de utilização. As edificações devem ter como funções predominantes normas de conduta dos usuários, equipe especializada para lidar com as dificuldades, treinamento visando à reciclagem de aprendizado, inventários, controles de equipamentos, rotina de manutenção preventiva, corretiva e rotina de segurança. A avaliação constante dos custos e orçamentos com troca de informações e análises possibilitando a melhoria das condições de manutenção. Conforme a NBR 15575 (ABNT, 2013), vida útil, é “período de tempo em que um edifício e/ou seus sistemas se prestam às atividades para as quais foram projetados e construídos considerando a periodicidade e correta execução dos processos de manutenção especificados no respectivo Manual de Uso, Operação e Manutenção (a vida útil não pode ser confundida com prazo de garantia legal e certificada)”, e desempenho é “Conjunto de requisitos e critérios de desempenho estabelecido para a edificação ou seus sistemas. As especificações de desempenho são uma expressão das funções exigidas da edificação ou de seus sistemas e que correspondem a um uso claramente definido; no caso desta Norma, referem-se ao uso habitacional de edificações”. Segundo a norma ASTM E632 (1998), vida útil é “o período de tempo após a instalação de um material, componente ou sistema, em que as propriedades do mesmo ficam acima de valores mínimos aceitáveis”. Admite- se que um material atingiu o fim da sua vida útil quando suas propriedades, sob dadas condições de uso, deterioraram a tal ponto que a continuação do uso 18 deste material é considerada insegura ou antieconômica. Para Da Fonseca (2016), o desempenho do produto final da construção civil, no tocante à qualidade, dependerá do êxito nas atividades realizadas nos seus respectivos processos, que comumente pode ser dividido em cinco fases principais: planejamento, projeto, escolha dos materiais, execução e uso. Todas essas atividades devem visar, além da função para a qual se destina a estrutura, o controle do surgimento das manifestações patológicas que pode se desenvolver em qualquer uma das etapas do processo construtivo. Desta forma, entende-se que o desempenho como condições mínimas de habitabilidade nos ambientes da edificação, como conforto térmico, conforto acústico, higiene, salubridade, segurança dentre outras necessidades humanas. Para atender as necessidades de desempenho é necessário analisar o grau de exposição da edificação no ambiente em que foi construída e os fatores relevantes relacionados diretamente à durabilidade com o desempenho. Quando a edificação apresenta algum problema, vício ou defeito observa-se o mau desempenho dos materiais empregados ou do sistema adotado. Parte desses problemas designa-se por manifestação patológica, que na construção civil é qualquer defeito ou anomalia que venha danificar ou prejudicar o desempenho de um elemento construído (DA FONSECA, 2016). No presente momento, encontram-se no mercado vários tipos de materiais de construção de diversas marcas. Porém, nem sempre os materiais apresentam uma boa qualidade, pois são produzidos de maneira inadequada ou com insumos de baixa qualidade. Para melhorar a qualidade é necessário que os sistemas construtivos adotados não ofereçam aos usuários qualquer tipo de riscos nos elementos de fundação, estrutura, instalações elétricas, hidráulicas, telefonia e rede lógica, vedações internas e externas, pisos, revestimentos, esquadrias e cobertura. Mesmo com o abrangente campo de estudos na área da construção civil, ainda assim, encontram-se muitos trabalhadores nesta área com pouca qualificação profissional. Pelo fato desses profissionais não possuírem um conhecimento mais aprofundado, acabam por executar os trabalhos nas edificações de forma incorreta ou até mesmo mal feitas. Atualmente, no Brasil, durabilidade e desempenho das edificações tem tido bastante destaque, e isso amplia cada vez mais as responsabilidades das 19 construtoras em considerar esses parâmetros em seus projetos. Um grande número de empreendimentos imobiliários de diversas classes sociais não atende os requisitos mínimos do desempenho em uso. A padronização destes requisitos está através da ABNT, IBAPE, dentre outras legislações regionais e internacionais relevantes ao assunto. A NBR 15575 (ABNT, 2013) padroniza e define que “a forma de estabelecimento do desempenho é comum e internacionalmente pensada por meio da definição de requisitos (qualitativos), critérios (quantitativos ou premissas) e métodos de avaliação, os quais sempre permitem a mensuração clara do seu cumprimento”. A NBR 15575 (ABNT, 2013) enfatiza que “as Normas assim elaboradas visam de um lado incentivar e balizar o desenvolvimento tecnológico e, de outro, orientar a avaliação da eficiência técnica e econômica das inovações tecnológicas”, como uma maneira de garantir a segurança dos usuários. A figura 2, conforme a NBR 15575 (ABNT, 2013), exemplifica a metodologia de avaliação do desempenho, como identificação das exigências dos usuários a serem satisfeitas e das condições de exposição a que esta submetida à edificação, seus elementos e componentes. A partir deste ponto definem-se requisitos e critérios a serem atendidos pelo edifício e suas partes, expressos de forma qualitativa e quantitativa, respectivamente. Figura 2 - Metodologia de avaliação de desempenho Fonte: Adaptado de NBR 15575 (ABNT, 2013) 20 2.2 MANUTENÇÃO DAS EDIFICAÇÕES Independente da finalidade de uso da edificação, a manutenção é de suma importância para garantir as solicitações em geral. Ocorre que este ponto não é relevante para maioria das construções existentes, por falta de interesse ou falta de conhecimento técnico dos seus responsáveis que não atuam no ato do aparecimento da manifestação patológica, agravando-a, tornando um pequeno reparo em uma grande reforma. Helene (2001) diz que as manifestações patológicas são aquelas que surgem em um determinado sistema, alterando, danificando e enfraquecendo sua estrutura real. De acordo com Sanches (2009) em algumas das anomalias encontradas nas edificações e os problemas relacionados à manutenção são de difícil solução, contribuindo para a degradação precoce do empreendimento e insatisfação do usuário. Isso se dá devido à fragilidade de comunicação entre usuários e administradora; por falhas de projeto; por falhas de execução de obra; pela qualidade dos materiais utilizados; e em alguns casos pelo uso indevidoda edificação e suas instalações. Em 2016, Fonseca definiu que para manutenção das edificações é necessário o conhecimento da influência causada em cada etapa construtiva, para designar adequadamente os melhores métodos de controle das manifestações patológicas, e ainda, projetar a manutenção de forma a evitá-las no decorrer da vida útil das edificações. O assunto de manutenção e modo de conservação é muito abordado na atualidade devido a sua negligência, com o surgimento das legislações de desempenho e durabilidade que enfatiza a importância de uma orientação técnica de como conduzir as intervenções de reparos e manutenções, definindo o período a cada intervenção e sinalizando as práticas de mau uso. Em geral, os problemas patológicos são evolutivos e tendem a se agravar com o passar do tempo, além de acarretarem outros problemas associados ao inicial. Por exemplo: uma fissura de momento fletor pode dar origem à corrosão de armadura; flechas excessivas em vigas e lajes podem acarretar fissuras em paredes e deslocamento em pisos rígidos apoiados sobre os elementos fletidos. Pode-se afirmar que as correções serão mais duráveis, 21 mais fáceis e muito mais baratas quanto mais cedo forem executadas (PELACANI, 2010). A Figura 3 apresenta a curva de relação entre tempo do programa de manutenção e custo da manutenção segundo Helene (2001), deixando claro que quanto maior o tempo sem manutenções mais custosas elas se tornam, o gráfico apresenta um custo cinco vezes maior para uma manutenção corretiva do que um programa periódico de manutenção preventiva. Figura 3 - Curva do custo de manutenção em relação ao tempo Fonte: (HELENE, 2001) A questão da manutenção dos edifícios escolares deve ser considerada uma das principais preocupações de todo o sistema educacional, levando-se em conta não só a melhoria das condições funcionais, de higiene e do espaço físico, onde se processam a transmissão de conhecimentos e a formação cultural da população estudantil, mas também a conservação de um patrimônio estadual, já existente, de inestimável valor econômico. Para Helene (2001), é fundamental ter em mente que os problemas patológicos que incidem no edifício são sempre evolutivos, necessitando de crescentes recursos para sua recuperação. É indispensável, portanto, que os profissionais envolvidos num programa de manutenção e recuperação estejam preparados e atentos para a imediata identificação dos problemas existentes, ou que possam vir a surgir, garantindo, assim, que as soluções sejam sempre apontadas no momento exato e da forma mais adequada, considerando-se os aspectos técnicos e econômicos. Seguindo a mesma metodologia, Cuibá (2015) diz que a manutenção preventiva por meio de ações rotineiras e sistemáticas reduz retrabalhos e 22 interferências das equipes de manutenção na vida cotidiana de um prédio público. O planejamento por meio da implantação do plano de manutenção pode viabilizar as ações de inspeção, limpeza, tratamento de manutenção, reparação e substituição de componentes, ou seja, são procedimentos que conduzirão a redução do processo de degradação e custos resultantes da utilização dos prédios públicos. Ainda, para Cuibá (2015), os programas de manutenção visam garantir a conservação, a preservação e valorização de edificações públicas. Do mesmo modo, devem garantir a infra-estrutura que compõe uma edificação como o abastecimento de água, a energia elétrica: a pavimentação, a drenagem de águas pluviais e o descarte adequado dos resíduos sólidos, de modo a proteger o meio ambiente. De acordo com Sanches (2009) para que o Projeto da Manutenção seja eficaz e econômico é necessário que desde o início, e a cada etapa de um empreendimento sejam coletados informações e dados relacionados à edificação. Nestas etapas as soluções encontradas e decisões tomadas influenciam diretamente no grau de manutenção da fase de uso. A qualidade e viabilidade do Projeto da Manutenção (manuais de usuário, cronogramas de serviços e manuais do empreendimento) dependerão das considerações e tomadas de decisões feitas durante o processo de projeto pensando para manutenção. O sistema de manutenção predial deve ser orientado por diretrizes com os padrões de operação que assegurem a preservação do desempenho e do valor das edificações ao longo do tempo e o fluxo de informações entre os diversos intervenientes do sistema. Inclui também instrumentos para comunicação com o proprietário e os usuários, atribuindo responsabilidades e autonomia de decisão dos intervenientes. O Manual de Uso e Operações da edificação previsto na NBR 5674 (ABNT, 2012), é uma ferramenta que auxilia na utilização correta e manutenção do imóvel, contendo as principais informações sobre o uso, características construtivas, materiais empregados, informações técnicas de projeto, cuidados necessários durante as operações de limpeza, manutenção e garantias, orientando sobre os direitos e deveres que assistem aos usuários. A utilização do manual de uso e manutenção da edificação bem como 23 processos construtivos previne em grande parte o surgimento de manifestações patológicas. Além disso, o uso adequado de um programa de controle da qualidade minimiza a possibilidade de ocorrência de falhas durante o processo de execução da obra mostrando-se, portanto, de grande valia para o não surgimento de problemas patológicos. Para Cuibá (2015) e Aguilera (2004), a inspeção predial é o mecanismo de melhor eficácia para a identificação das anomalias e falhas de um prédio, a experiência e técnica do inspetor que fará a avaliação e classificação das não conformidades encontradas determinará as condições da edificação conforme orientações da técnica, uso e manutenção. Pujadas (2013), afirma que o método e os critérios da Inspeção Predial são baseados na classificação das não conformidades técnicas, de uso, de manutenção e funcionais da edificação, Baseia-se também na classificação das não conformidades em grau de risco, considerando aspectos de desempenho segurança e saúde na elaboração da lista de prioridades técnicas, na elaboração de recomendações e orientações técnicas para a correção e ajustes das anomalias e falhas constatadas, na classificação da qualidade de manutenção e, por fim, na classificação do uso e utilização do edifício. A figura 4, de Mirshawa & Olmedo (1993), representa uma curva de relação do desempenho e custo relacionado ao tempo de uso da edificação, ela demonstra o quão é indispensável um programa de manutenção para evitar a perda de desempenho da edificação, correlacionando o custo de sua correta manutenção. Em Porto Alegre – RS, a Prefeitura Municipal visando um plano de conservação e desempenho das edificações existentes, decretou leis que obrigaram os administradores e proprietários a atuarem na manutenção das edificações. A lei 6323/1989 estabelece critérios para a conservação de elementos nas fachadas dos prédios, o Decreto 9425/1989 estabelece medidas de conservação para marquises estabelecidas na lei 6323/1989. O decreto 18574/2014 o Prefeito regulamenta o art. 10 da Lei Complementar nº 284/1992, que dispõe sobre as regras gerais e específicas a serem obedecidas na manutenção e conservação das edificações. 24 Figura 4 - Curva de desempenho/custo versus tempo de uso da edificação Fonte: (MIRSHAWKA e OLMEDO, 1993) Torna-se necessário a importância da manutenção das edificações, apesar da dedicação das construtoras e dos técnicos responsáveis pela elaboração do manual do proprietário que apresentam projetos de manutenção não condizentes com as reais necessidades que o desempenho da edificação solicita durante o uso. Sendo assim o programa de manutenção de uma edificação depende de uma atuação constante dos responsáveis, independentemente da existência do manual do proprietário, comsua eficácia e periodicidade correta a um ganho econômico inestimável para o imóvel. 2.3 MECANISMOS DE DEGRADAÇÃO A norma ASTM E632 (1998) define “fator de degradação como qualquer fator externo que afete de maneira desfavorável o desempenho de um edifício ou de suas partes, incluindo nisto as intempéries, agentes biológicos, esforços, incompatibilidade e fatores de uso”. A própria norma alerta que esta lista não é exaustiva e outros possíveis fatores importantes deveriam ser verificados em cada caso específico. O edifício, num determinado contexto, está sujeito às condições do ambiente, mais ou menos variáveis, recebendo influências de naturezas diversas ao longo do tempo. A norma ASTM E632 (1998) define fatores ambientais como “todos os grupos de fatores associados com o ambiente natural, incluindo radiação, temperatura, chuva e outras formas de água, gelo e degelo, constituintes normais do ar e seus poluentes e vento”. Os fatores relevantes de exposição da edificação em seu ambiente, 25 estão presente como a temperatura, umidade, insolação, estabilidade do solo, intempéries, solicitações devido ao uso, solicitações externas dentre outras. O meio ambiente onde as estruturas podem ser inseridas são classificadas, de acordo com o grau de agressividade da atmosfera do mesmo, em atmosfera rural, atmosfera urbana, atmosfera marinha e atmosfera industrial. Segundo Fortes (1995) e Lersh (2003), o clima exerce grande influencia no surgimento das manifestações patológicas: • Nos climas quentes e secos, com grande amplitude térmica diária, um dos principais fatores de degradação é a temperatura do ar. Esta afeta a plasticidade e a capacidade física de contração e expansão dos materiais, ocasionando descontinuidade, principalmente nas superfícies e revestimentos. • Nos climas frios, os problemas mais graves que podem ocorrer são a condensação do vapor d’água sobre os materiais e o congelamento d’água presente nas alvenarias e nas tubulações. • Na atmosfera rural, região de ar livre, caracterizada pela baixa taxa de poluentes, com fraca agressividade às armaduras do concreto. Nesse meio, os teores de íons e gases agressivos se tornam desprezíveis, inclusive os teores de CO2. • Na atmosfera urbana os teores íons e gases agressivos não são desprezíveis, uma vez que são regiões localizadas nos centros de maior população contem impurezas como óxidos de enxofre, fuligem ácida e outros agentes agressivos. As partículas ácidas em suspensão contribuem para o desencadeamento da corrosão das armaduras de concreto pelo fato de acumular água na superfície. • Nas regiões sobre o mar ou próximas da orla marítima a agressividade do meio é devido à umidade relativa do ar, cloretos de sódio e magnésio. Esses agentes são extremamente agressivos e aumentam a velocidade de corrosão na ordem de 30 a 40 vezes em relação à que ocorreria no ambiente rural. A figura 5 é um quadro estruturado por Lersh (2003), onde se apresentam as principais causas de deterioração das edificações, dividindo-as por: climáticas, biológicas, naturais e de uso da edificação, exemplificando cada ação causal. 26 Figura 5 - Principais causas de deterioração das edificações Fonte: Adaptado de Lersh, 2003 Conforme defendido por Neumann (2017) a durabilidade implica na estabilidade e resistência a agentes físicos, químicos e biológicos, oriundos de causas naturais ou artificiais. Os requisitos de higiene visam à saúde e ao bem - estar do usuário da construção. O fator estético é observado quanto ao aspecto do material colocado, de cujo emprego simples ou combinado, se pode tirar partindo para a beleza da obra. Como a vida útil do concreto armado está diretamente ligada à sua capacidade de resistir ao ambiente em que está inserido, é muito importante o estudo das diversas condições que podem diminuir sua durabilidade. Estas condições, se agrupadas, podem ser classificadas em quatro tipos, do ambiente não agressivo ao altamente ameaçador. Do Nascimento (2015) destaca que as ações mais agressivas ocorrem em ambientes onde o concreto sofre ciclos de molhagem e secagem, pois há ingresso tanto de água e sais, como de substâncias em estado gasoso. Este cenário pode ser observado em zonas marinhas, sobre o mar ou perto da costa. Nestas áreas, observa-se uma maior concentração de cloretos e sulfatos que contribuem para a aceleração do processo de corrosão das armações. Outro ambiente que se enquadra nesta classificação são as zonas industriais, contaminadas por gases e cinzas que podem acelerar bastante o sistema corrosivo. Os materiais de construção sofrem mudanças físicas com a variação de temperatura. Entre estas mudanças, a principal é a dimensional, sofrendo dilatação quando aquecidos e contração quando resfriados. As mudanças dimensionais causam tensões que podem levar a deformações ou rupturas. A 27 movimentação térmica também provoca formação de juntas entre materiais justapostos causadas pela diferença de deformação. Para Lersh (2003) a radiação solar é um fenômeno térmico responsável pelo aumento da temperatura superficial dos materiais. Ao analisar os efeitos da radiação solar, deve-se considerar não somente aqueles resultantes das radiações diretas, mas também das refletidas. Não pode ser desprezado o efeito da irradiação, gerada, por exemplo, pelo armazenamento e pela condutividade térmica das paredes expostas às radiações e pela devolução deste calor ao ambiente. A irradiação varia com as características do material constituinte da superfície emissora. A cor e a reflectância do material alteram o calor radiante incluso, que causa o aumento de temperatura. Ainda citando Lersh (2003), vento é resultado da diferença de pressão atmosférica. As principais características do vento são direção, velocidade e frequência, pode causar mudanças bruscas de temperatura e sua velocidade varia a diferentes altitudes. Um dos mais sérios efeitos da pressão do vento se encontra em conjunto com a chuva. Sendo a direção predominante dos ventos simultâneos às chuvas tornando-se um fator importante na determinação da umidade sobre as fachadas, pois o vento causa danos em combinação com a chuva, a qual penetra em fissuras, fendas e materiais porosos. Segundo Lersh (2003) a qualidade do ar é um fator importante a ser considerado em relação ao ambiente externo. A atmosfera é formada por gases, predominando o nitrogênio (78%) e oxigênio (21%) e, em quantidades menores, o vapor d’água, dióxido de carbono e ozônio. Nas regiões costeiras, as edificações sofrem os efeitos da névoa salina, e o ar está carregado de cloreto de sódio que pode se depositar nas paredes do edifício e penetrá-las através dos poros dos materiais. Nos centros urbanos, é comum o acúmulo de pó, fuligem e partículas poluentes sobre os revestimentos externos e os elementos de fachada. Este acúmulo é devido à poluição atmosférica. 28 2.4 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS Sabe-se que as maiores causas de manifestações patológicas provém de falhas de projeto, falta de manutenção e baixa qualidade nos materiais utilizados. (HELENE e FIGUEREDO, 2003; ANTUNES, 2010;) As manifestações patológicas podem ser originados nas etapas de projeto, de escolha de materiais, de execução da construção e de uso e manutenção. E podem ser causados por ações mecânicas, físicas, químicas e biológicas. Martins (2017), destaca como ações mecânicas a erosão e o excesso de cargas não previstas no projeto, provocando fissuras e, consequentemente, possibilitando a instalação de novos problemas também as ações físicas de variações de temperatura, pois promovem os diferentes comportamentos relacionados à dilatação térmica dos materiais, devido aos seus diferentes coeficientes de dilatação. Desta forma, as ações químicas são as principais causadoras de anomalias, pois oconcreto, normalmente, tem uma resistência baixa a esse tipo de ataque. As substâncias encontradas no meio ambiente penetram no material e, sob determinadas condições de temperatura e umidade, provocam reações agressivas ao concreto. 2.4.1 Umidade A umidade dentre as manifestações patológicas nas edificações é a responsável por grande parte dos danos verificados, tanto nas históricas como nas contemporâneas, sendo a presença de água o principal veículo para alguns mecanismos de deterioração. Por isso a presença de água é responsável por grande parte dos danos verificados em edificações, tanto nas históricas como nas contemporâneas, sendo o principal veículo para alguns mecanismos de deterioração. Portanto, a umidade pode ter diversas origens, como a absorção de água do solo pelas fundações, a condensação do vapor de água nas superfícies ou no interior das edificações, o vazamento de tubulações de água ou esgoto e a infiltração de água da chuva que penetra nos edifícios, principalmente através das fachadas e coberturas. Logo, ela pode estar presente nas edificações, de diversas 29 formas, podendo ser separadas quanto a sua origem como umidade da obra, provenientes das etapas de construção, umidade de absorção e capilaridade, provenientes da absorção da água existente no solo, migrando por capilaridade para paredes, pisos, estrutura, umidade de infiltração, provenientes das águas das chuvas e demais fenômenos meteorológicos, umidade de condensação, provocada pela umidade do ar, pelo vapor da água, dependendo da época do ano (APOLINÁRIO, 2013; VITÓRIO, 2003; LERSH, 2003; PEREZ, 1988). A umidade pode estar presente de diversas formas, podendo ser separadas quanto à sua origem, como: umidade da obra, umidade de absorção e capilaridade, umidade de infiltração provenientes das águas das chuvas e umidade de condensação provocada pela umidade do ar. (APOLINÁRIO, 2013; VITÓRIO, 2003; LERSH, 2003; PEREZ, 1988) Conforme Perez (1988), a umidade nas construções representa um dos problemas mais difíceis de ser corrigidos dentro da construção civil. Essa dificuldade está relacionada à complexidade dos fenômenos envolvidos e à falta de estudos e pesquisas. Os problemas de umidade quando surgem nas edificações sempre trazem um grande desconforto e degradam a construção rapidamente sendo de alto custo as soluções. No estudo de Apolinário (2013) observa-se a anomalia através dos efeitos como umedecimento das paredes, manchas de umidade, eflorescência, descolamento dos revestimentos, bolor, fungos, corrosão de armadura, fissuras e odores desagradáveis. Sendo que as manchas de umidade modificam a cor da pintura e do revestimento da parede com relação ao restante da mesma, devido à presença da passagem da água. 30 Quadro 1: Principais anomalias recorrentes à umidade Anomalia de Umidade Prováveis causas Características Eflorescência O fluxo de água através das paredes e a consequente cristalização dos sais solúveis na superfície, ocorrem devido ao efeito isolado ou combinado que se originam de capilaridade, infiltrações em fissuras, percolação por vazamentos de tubulações de água ou vapor, condensação de vapor de água dentro das paredes. (VITORIO, 2003; SOUZA, 1997) O estudo de Souza (1997) caracteriza as eflorescências como incrustações ou depósitos pulverulentos, com alteração de cor da superfície dos revestimentos em tom esbranquiçado, acinzentado, esverdeado, amarelado ou preto. Vegetação De modo geral, todas as alvenarias e componentes de concreto estão sujeitos ao aparecimento da vegetação. As características e a quantidade variam conforme a natureza dos produtos solúveis, das condições atmosféricas, da umidade, temperatura, vento, etc. Geralmente ocorrem em pontos de infiltração, nas tubulações de escoamento pluvial e nas regiões com acúmulos de sedimentos. Nascem raízes nas pequenas fissuras e rejuntes e com tempo a raiz se alastra prejudicando o desempenho dos elementos estruturais. Pulverulência A infiltração de água através de alicerces, lajes cobertura mal impermeabilizadas ou argamassas de assentamento magras manifesta-se por manchas de umidade, acompanhada ou não pela formação de eflorescência ou vesículas. A infiltração constante provoca a desagregação do revestimento, com pulverulência. A argamassa nos pontos empolados é pulverulenta e facilmente removível. No caso de tintas impermeáveis, a eflorescência deposita-se entre a camada de tinta e a do reboco, comprometendo a aderência entre ambas. Bolor e mofo De acordo com Segat (2005) a incidência de umidade constante, principalmente em áreas não expostas ao sol, propicia o surgimento de mofo ou bolor na superfície que tende a desagregar o revestimento. A formação de fungos que atacam principalmente os revestimentos e as pinturas, escurecendo a superfície e deteriorando. Barros (1997) destaca que a presença de umidade no ambiente pode favorecer a umidade dos materiais, contudo, somente a água absorvida pelos materiais é utilizada pelos fungos para o seu desenvolvimento. A água absorvida e a temperatura são fatores condicionantes para o aparecimento e extensão do bolor no revestimento, Fonte: Autoria própria Para prevenção de umidade é necessário o conhecimento das propriedades dos materiais constituintes das alvenarias quanto a higroscopicidade, porosidade e absorção de água. Além do conhecimento sobre a intensidade e duração das precipitações na região em conjunto com a orientação das fachadas quanto à direção do vento. Devem-se minimizar as possibilidades de infiltrações a fim de evitar 31 deteriorações nas edificações controlando os fluxos de águas superficiais, dissipando os fluxos de maiores concentrações e protegendo as partes vulneráveis das edificações. Para evitar os efeitos da umidade por infiltração, principalmente se adotados na fase de projeto como detalhes arquitetônicos e construtivos adequados para fachadas e coberturas, como por exemplo, frisos, pingadores, rufos, beirais, platibandas, juntas, esquadrias e materiais de revestimento. (APOLINÁRIO, 2013; VITÓRIO, 2003; LERSH, 2003; PEREZ, 1988) Nas premissas de projeto definidas pela NBR 15575-4 (ABNT, 2013) indicam os detalhes construtivos para as interfaces e juntas entre componentes, a fim de facilitar o escoamento da água e evitar a sua penetração para o interior da edificação. Esses detalhes devem levar em consideração as solicitações a que os componentes da vedação externa estarão sujeitos durante a vida útil de projeto da edificação habitacional. O projeto deve contemplar também obras de proteção no entorno da construção, a fim de evitar o acúmulo de água nas bases da fachada da edificação. 2.4.1.1 Estratégias para evitar a umidade A impermeabilização na construção civil é uma atividade da engenharia que utiliza materiais e técnicas, de modo a garantir a estanqueidade necessária às partes da edificação eventualmente expostas à água. Essa atividade além de proteger o ser humano, do ponto de vista da saúde e do conforto, também contribui para a funcionalidade e segurança das edificações ampliando a vida útil. Logo a impermeabilização a ser utilizada na obra, deve ser previsto na etapa de planejamento, projeto, memorial descritivo. É importante que seja especificado o tipo de impermeabilizante e os detalhes de aplicação. Uma grande falha começa principalmente na ausência de um projeto de impermeabilização (APOLINÁRIO, 2013; VITÓRIO, 2003; LERSH, 2003). A figura 6 adaptada de Apolinário (2013) esboça simploriamente um sistema de impermeabilização, mostrando o substrato, a camada de impermeabilização e por final o acabamento. Essas camadas podem ser de diferentes espessuras e quantidades, dependendo do que se destina o uso do elemento impermeabilizado. 32Figura 6 - Exemplo demonstrativo de impermeabilização Fonte: (adaptado de Apolinário, 2013) Para que ocorra um bom desempenho dos imóveis, deve-se verificar que grande parte dos problemas patológicos que surgem ao longo do tempo nas edificações são originados direta ou indiretamente pela falta de adoção dos procedimentos adequados para a impermeabilização, o que implica, além dos transtornos conhecidos para os usuários, em grandes prejuízos econômicos e financeiros devidos à prematura deterioração e a diminuição da vida útil dos empreendimentos. Existem diversos tipos de produtos impermeabilizantes para ser utilizada na infra-estrutura, em específico nas faces em contato com o solo, a diferença básica entre eles é a flexibilidade. Segundo o Instituto Brasileiro de Impermeabilização, os sistemas impermeabilizantes podem ser divididos em dois sistemas, são os flexíveis, a base de asfalto, que suportam deformações sem o surgimento de fissuras, e os rígidos, a base de cimento, que se implantados, requerem que a fundação não sofra deformações, uma vez que acarretaria no surgimento de fissuras no impermeabilizante, deixando um caminho aberto para a passagem da água. Consta que os danos ou manifestações patológicas decorrentes das falhas na impermeabilização da infraestrutura são originários de defeitos da própria edificação, podendo ocorrer tais defeitos, desde a etapa de planejamento, na escolha errada do tipo de impermeabilização que pode posteriormente sofrer rompimentos devido às movimentações que a infraestrutura pode estar sujeita, até nas falhas operacionais na mão de obra durante a aplicação do produto e posterior a aplicação do produto, na falta de cuidados (APOLINÁRIO, 2013; VITÓRIO, 2003; LERSH, 2003). 33 Como estratégia para evitar a umidade destaca-se também o uso de coletores de águas pluviais, como rufos, calhas e tubos de queda. Estes são utilizados para suprir a vazão de chuva de determinada região. Neste sentido, a NBR 10844 (ABNT, 1989) fixa exigências e critérios necessários aos projetos das instalações de drenagem de águas pluviais, visando a garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia. As calhas são elementos de captação de águas pluviais dos telhados. São instaladas na posição horizontal, com pequena inclinação em um dos sentidos longitudinais, ao longo de todo o beiral do telhado ou no encontro de duas águas. Existem diversos tipos de calha, assim como calhas de fibra de vidro, calhas de metal feitas com zinco, calhas de PVC e etc. Os rufos são partes que constituem a cobertura e tem como missão proteger as paredes expostas, geralmente acima do telhado. Em outras palavras os rufos são acessórios de cobertura que evitam infiltrações nas juntas entre telhados e paredes ou infiltrações por capilaridade na face horizontal de paredes de cobertura. Além dos coletores podem ser previstos nas fachadas das edificações detalhes arquitetônicos para expelir ou encaminhar as águas pluviais de forma que a edificação permaneça estanque, como as molduras, peitoris, beirais todos com suas devidas projeções. Outro aspecto a ser considerado, especialmente no combate à umidade de condensação, trata-se da ventilação. A ventilação apresenta três importantes funções, as quais são: qualidade do ar, conforto térmico dos usuários e resfriamento passivo do edifício. Essas funções estão diretamente relacionadas à saúde e à segurança dos usuários ou ao conforto térmico e à economia de energia elétrica. A ventilação natural é o fenômeno da movimentação do ar no interior das edificações sem a indução de nenhum sistema mecânico, para TOLEDO (1999) ocorre por diferença de pressão do ar, que pode ocorrer por ação do ventos ou diferença de densidade do ar devido à diferença de temperatura. Em ambos os processos é obrigatória a existência de aberturas para que o ar possa fluir pelo edifício. Segundo a NBR 15220-1 (ABNT, 2005), ventilação natural é a 34 passagem do ar pelo interior do edifício através de suas aberturas intencionais; infiltração de ar é a passagem do ar por aberturas não intencionais. Esse conceito adotado pela NBR 15220-1 (ABNT, 2005) reflete as normas internacionais de países de climas temperados, nas quais se consideram as taxas de ventilação ou de renovação de ar como parâmetros de desempenho. O foco destas normas é a qualidade do ar e redução de infiltração do ar exterior. Em não havendo possibilidade de previsão de ventilação natural nos projetos da edificações não pode deixar de ser prevista a ventilação forçada com o auxilio de exaustores. 2.4.2 Fissuras, Trincas e Rachaduras Conforme estudo de De Oliveira (2012), fissuras, trincas e rachaduras são manifestações patológicas das edificações observadas em alvenarias, vigas, pilares, lajes, pisos entre outros elementos, geralmente causadas por tensões dos materiais. Mas se forem solicitados dos materiais um esforço maior que sua resistência acontece a falha provocando uma abertura, e conforme sua espessura será classificada como fissura, trinca, rachadura, fenda ou brecha. Nas palavras de Pelacani (2010) “as fissuras podem servir como alerta de um eventual estado perigoso para a estrutura: geralmente, a iminência de colapso em estruturas de concreto armado é precedida de fissuração. [...]. Há, ainda, o constrangimento psicológico que as fissuras exercem sobre o indivíduo, seja estético, ou de dúvidas quanto à segurança da edificação”. Para Da Fonseca (2015), fissuras, trincas e rachaduras originadas pelo processo construtivo, as mais recorrentes dão-se devido à retração da argamassa ou concreto em função de erro de dosagem, má cura e má aderência, na etapa de execução, utilização de areia inadequada ou de má qualidade e falta de juntas de dilatação e recalques, provenientes das fases de projeto e seleção de materiais; redistribuições de ambientes em reformas realizadas de maneira aleatória na fase de uso. Também podemos observar que De Oliveira (2012), afirma que as anomalias do tipo fissuras podem ter suas causas, por movimentação térmica, movimentação higroscópica, por atuação de sobrecargas, por deformação 35 excessiva de estruturas, por recalque de fundações ou até por alterações químicas. As práticas modernas de construção, com exigências de altas resistências iniciais, desfôrma em idades iniciais, concretos bombeados e outras, tornaram a trinca ou fissura um assunto mais comum do que era há algum tempo. Não há dúvida de que ocorriam menos trincas na época em que se usavam concretos com menores consumos de cimento, abatimentos menores e empregava-se mais tempo no adensamento e acabamento durante uma concretagem. É certo que seja quase impossível executar um concreto totalmente livre de algum tipo de fissura, mas existem medidas para reduzir sua ocorrência ao mínimo possível. (PELACANI, 2010; DA FONSECA, 2016; DE OLIVEIRA, 2012) Para Bertolini (2010) no geral, fissuras são aberturas finas e alongadas localizadas nas superfícies das edificações, consequentemente em sua totalidade por serem superficiais que não apresentam necessariamente riscos em suas estruturas. Bertolini (2010) ainda define que trincas são aquelas que dividem o elemento em partes, diferentemente das fissuras, as trincas causam ruptura do elemento, pondo em risco a segurança dos usuários, sendo assim, é importante realizar inspeção profissional, a fim de averiguar, definir as causas de sua origem e escolher o método de recuperação mais apropriado para o caso analisado. Enquanto que as rachaduras, Bertonili (2010) define como aberturas apresentadas nas edificações que possibilitam a livre comunicação da estrutura com agentes externos, como o vento e a água da chuva, tornando a região um ponto de ocorrência de outras possíveis manifestações. No geral, asrachaduras são comuns, mas não são normais e devem ser tratadas e devidamente tratadas, uma vez que podem desenvolver incidências mais danosas ou serem oriundas de problemas graves na edificação. Vitorio (2003) também define que as fissuras se manifestam em uma abertura na superfície da estrutura em forma de linha que aparece em qualquer material sólido, proveniente da ruptura sutil de parte de sua massa, com espessura de até 0,5mm. 36 Conforme Vitorio (2003), as trincas manifestam-se em uma abertura na superfície da estrutura em forma de linha que aparece em qualquer material sólido, proveniente da ruptura de parte de sua massa, com espessura de 0,5mm a 1,00mm. Também para Vitorio (2003), as rachaduras se manifestam em uma abertura expressiva que aparece na superfície de qualquer material sólido, proveniente de acentuada ruptura de sua massa, podendo-se “ver” através dela e cuja espessura varia de 1,00mm até 1,5mm. Ao diagnosticar as mesmas, deve-se levar em conta que podem ter uma combinação de causas, e Zatt (2000) completa em sua obra literária, que alguns aspectos devem ser analisados no local da ocorrência das fissuras, se no elemento estrutural ou somente no revestimento, também na profundidade das fissuras (se são superficiais ou se seccionam o elemento), considerando a configuração das fissuras, sua direção, quantidade, frequência, ordem de aparecimento, quanto a quantificação da abertura das fissuras (se estão muito acima dos limites dados em norma ou não), se as fissuras abrem e fecham (variam) ao longo do dia ou do ano, se a fissuração está evoluindo ou não (quanto ao aumento do comprimento ou abertura), se estiverem surgindo novas fissuras, se a construção está sendo utilizada para os fins previstos em projeto, se houve recentemente reformas na construção, se foram executadas recentemente novas construções no entorno da construção afetada e se as construções vizinhas sofrem do mesmo problema. Dentre as classificações das fissuras, podemos definir em fissuras ativas e passivas, que desta forma as fissuras passivas quando chegam à sua máxima amplitude, estabilizam-se devido ao cessamento das causas que as geraram, como é o caso das fissuras de retração hidráulica ou das provocadas por um recalque diferencial de fundação que esteja estabilizado. As fissuras ativas são produzidas por ações de magnitude variáveis que provocam deformações também variáveis no concreto. É o caso das fissuras de origem térmica e das de flexão provocadas por ações dinâmicas (VITORIO, 2003; BERTOLINI, 2010). Na quadro 1 é possível observar o aspecto, prováveis e causas e características das principais formas de fissura que podem incidir nas edificações. 37 Quadro 1: Principais fissuras nas edificações, prováveis causas e características Fissuração Prováveis causas Características F is su ra p o r re tr a çã o Fissuras causadas por retração Fonte: Thomaz, (1990) Zatt (2000) destaca que as principais causas das fissuras por retração ocorrem principalmente nos estágios iniciais como quanto maior a relação de cimento na mistura, maior a retração (o processo químico consumirá mais água), quanto maior a relação água/cimento (sobra mais água não utilizada no processo químico, água essa que pode evaporar). O processo de cura ineficiente (ambiente muito seco e/ou muito quente) e peças muito delgadas, também contribuem para agravar o problema. A fissura por retração provoca a diminuição do volume do concreto em consequência da “retirada” de água da massa de concreto em processo de cura, seja pela hidratação do cimento (a reação química utiliza água), ou pela secagem superficial dos elementos (evaporação da água próxima à superfície da peça). Formato de “malha”, “teia de aranha” ou “escama de peixe”.(ZATT, 2000; SEGAT, 2005; THOMAZ, 1990) F is su ra p o r v ar ia çã o d e te m p er at u ra Trinca típica presente no topo da parede paralela ao comprimento da laje Fonte: Thomaz (1990) Pelacani (2010) aponta que as principais causas provêm do efeito das variações dimensionais devido à variação de temperatura, surgem devido ao encurtamento de elementos (diminuição de temperatura) restringidos por vínculos, podendo ser amenizado com juntas de dilatação. Em materiais com coeficientes de dilatação térmica muito diferente ou em partes da estrutura de mesmo material, mas sujeitas as temperaturas diferentes como podemos citar a laje de cobertura, face externa exposta a uma determinada temperatura diferente da face interna; Este tipo de fissura é comum no caso das lajes de cobertura, onde a face superior pode ficar exposta a uma temperatura maior que a face inferior. De abertura constante, perpendiculares ao eixo, com configuração a seccionar a peça. 38 Fissuração Prováveis causas Características F is su ra p o r m o v im en ta ç ã o h ig ro sc ó p ic as Fissuras horizontais na alvenaria proveniente da expansão dos tijolos. Fonte: Thomaz (1990) Segundo Thomaz (1990) as fissuras por movimentação higroscópicas, ou seja, as trincas provocadas por variação de umidade dos materiais de construção civil são muito parecidas com as provocadas por variação térmica. Podendo acontecer, em casos específicos, nas aberturas variando em função das propriedades higrotérmicas dos materiais e das amplitudes de variação da temperatura ou umidade. Para De Oliveira (2012) as alterações higroscópicas induzem a mudanças dimensionais nos materiais porosos que fazem parte dos elementos e componentes da edificação; o aumento do teor de umidade leva a uma expansão do material enquanto que a diminuição desse teor provoca uma contração. Com a existência de vínculos que impeçam as movimentações podendo ocorrer fissuras nos elementos e componentes do sistema construtivo, constituindo-se assim as manifestações patológicas. F is su ra p o r e sf o rç o d e t ra çã o Fissura em vigas e pilares ocorrendo por esforço de tração devido a expansão da alvenaria interna. Fonte: Thomaz (1990) No estudo de Zatt (2000) as fissuras causadas por esforço de tração tem como principal causa o concreto resistir pouco à tração. Ao sofrer uma solicitação à tração, ultrapassando o seu estado limite ocorrem fissuras no centro do elemento perpendiculares ao eixo, com configuração a seccionar a peça. Ocorrem também fissuras nas vigas e pilares devido ao esforço à tração causado pela expansão da alvenaria, neste caso é importante analisar os pontos onde ocorreram essas fissuras. com característica e forma de abertura constante. O elemento estrutural deve ser armado adequadamente, onde o aço possui característica para melhor resistir a este esforço de tração. 39 Fissuração Prováveis causas Características F is su ra p o r e sf o rç o a c o m p re ss ão Fissuras em viga com esforço a compressão. Fonte: Thomaz (1990) Com fissuras paralelas à direção do esforço em concreto heterogêneo, cortam o elemento estrutural em ângulos agudos e finos e se apresentam juntos. Dando origem a esse tipo de fissura, quando o concreto resiste pouco à tração, o elemento estrutural deve ser armado adequadamente, onde o aço possui característica para melhor resistir a este esforço (PELACANI, 2010; THOMAZ, 1990; ZATT, 2000). Em Zatt (2000) as fissuras por esforço a compressão são visíveis com esforços inferiores ao de ruptura, e aumentam de forma contínua, consequência da flexão composta causada pela flambagem, e não da compressão propriamente dita, em peças muito esbeltas e comprimidas, podem aparecer fissuras na parte central da peça em uma de suas faces. F is su ra p o r e sf o rç o d e f lexã o Fissuras em viga sofrendo esforço por flexão devido a carga pontual, ao ultrapassar os seus limites Fonte: Thomaz (1990) Conforme Pelacani (2010) as principais causas se originam de sobrecargas não previstas, armadura insuficiente, ancoragem insuficiente e armadura mal posicionada no projeto ou na execução. Sendo que fissuras de flexão e escorregamento da armadura são as causa da má aderência da armadura ao concreto, concreto de resistência inadequada, ancoragem insuficiente, sobrecargas não previstas e desforma precoce. Para Zatt (2000) as fissuras por esforço de flexão são as mais frequentes, de maneira geral, irradiada no corpo do elemento estrutural, de abertura variável, maior na borda tracionada e diminuindo à medida que chega próximo da linha neutra. Fissuras devido à corrosão da armadura em viga Fonte: Thomaz (1990) Segundo Thomaz (1990), Zatt (2000) e Pelacani (2010) a principal causa é quando o aço ao oxidar-se, produz resíduos de volume muito maior que o do aço original. Como o aço está imerso na massa de concreto, este aumento de volume causa tensões de tração no mesmo, resultando na fissuração (ou mesmo no destacamento) do concreto que forma o cobrimento. Com isso, o aço fica mais exposto aos gases e umidade do ambiente e oxida mais rápido, o que acelera o processo de degeneração da construção. As fissuras por corrosão de armadura conforme Zatt (2000) aparecem ao longo da ferragem longitudinal, quando as mesmas se encontram em processo de oxidação. 40 Fissuração Prováveis causas Características F is su ra p o r re ca lq u e d e fu n d aç ão Fissura no contexto de uma casa, onde houve recalque de fundação Fonte: Thomaz (1990) A origem deste tipo de fissura é de natureza diversa, desde o cálculo das fundações, da umidade excessiva e potencializadora na região (acúmulo indesejado, fossa em ruína, tubulações de água e esgoto rompidos, sobrepeso de fundações vizinhas – bulbo de pressão influente e a mais grave de todas, quando a ferragem não estiver adequadamente dimensionada, aplicada e posicionada nos elementos estruturais. (ZATT, 2000; THOMAZ, 1990) Segundo Zatt (2000) as fissuras por recalque de fundação ocorrem quando há recalques de pilares (deslocamento vertical) provocando aberturas variáveis das vigas unidas aos mesmos, sendo maiores na parte superior das vigas. Rebaixamento do lençol freático Segundo Rebello (2008), o rebaixamento do lençol freático produz uma diminuição na pressão neutra (pressão de baixo para cima devida à água), aumentando a pressão efetiva (provocada pelo peso do solo). Dessa forma, há um aumento de pressão sobre o solo, o que pode provocar recalques sem a necessidade de haver aumento na carga sobre a fundação Mais popularmente conhecida como afundamento, o terreno cede. Conseqüências desses recalques podem ser: o aparecimento de trincas, ligeira inclinação do prédio, destacamento de azulejos, destacamento de placas de revestimento de pisos, trincas em vidros das janelas, janelas de correr que começam a engripar, portas que não fecham direito, vazamento (quase imperceptível) de gás, vazamento de água. Falta de homogeneidade do solo As fissuras por recalque de fundação ocorrem quando há recalques de pilares (deslocamento vertical) provocando aberturas variáveis das vigas unidas aos mesmos, sendo maiores na parte superior das vigas. Fissuras inclinadas provocadas por recalques diferenciais das fundações devido a falha de homogeneidade do solo ao longo da construção. Fissuras por recalque devido a superposição de pressões. Fonte: Thomaz (1990) Ocorre quando uma fundação transfere carga ao solo e essa transferência é considerada de forma isolada. A existência de outra solicitação altera as tensões na massa de solo, provocando recalques. Fissuras inclinadas no edifício menor devido à interferência do bulbo de pressões da construção da obra maior. 41 Fissuração Prováveis causas Características F is su ra p o r re ca lq u e d e fu n d aç ão Fissuras verticais no peitoril da janela Fonte: Thomaz (1990) No caso de carregamentos desbalanceados, sapatas corridas ou vigas de fundação muito flexíveis, poderão provocar o surgimento de fissuras nas alvenarias estruturais. Como a sobrecarga que se concentra nas vizinhanças de grandes aberturas inseridas nas paredes estruturais que no trecho sob a abertura acaba sendo solicitado à flexão, surgindo fissuras verticais nas proximidades do peitoril da janela. Fundações sobre aterros Fonte: Thomaz (1990) Os recalques oriundos de fundações assentes sobre aterros podem ocorrer por: deformações do corpo do aterro, deformações do solo natural abaixo do aterro e execução de fundações sobre aterros sanitários. As fissuras por recalque de fundação ocorrem quando há recalques de pilares (deslocamento vertical) provocando aberturas variáveis das vigas unidas aos mesmos, sendo maiores na parte superior das vigas. Fonte: Autoria própria 2.4.3 Corrosão de armadura no concreto armado O concreto armado é um dos materiais mais usados na construção civil, além de ser o material compósito mais antigo. Os destaques em suas propriedades físicas são a alta resistência à compressão devido ao concreto e a forte resistência à tração proporcionada pelo reforço metálico. Para que ocorra um bom desempenho do concreto, devem ser analisados posteriormente fatores importantes para sua melhor atuação e prevenção de futuros danos. Além de dar o tempo certo para cada fase da produção, há alguns cuidados que devem ser tomados ao produzir o concreto, que são: dosagem precisa (que atenda às especificações preestabelecidas da obra); a compacidade (propriedade mais importante para resistir à penetração dos agentes externos); o endurecimento (para evitar fissuras precoces) e a cura (que tem o objetivo de assegurar que o concreto não seja submetido a tensões que originem fissuras devido às diferenças térmicas e retração de secagem). Da mesma forma, é essencial que o concreto seja durável o suficiente, 42 sendo capaz de suportar as condições para quais foi projetado durante a vida da estrutura. A falta de durabilidade pode ser causada por agentes externos advindos do meio ou por agentes internos ao concreto. Deve ser observada, também, a permeabilidade do concreto, definida como sendo a facilidade com a qual, líquidos ou gases, podem se movimentar por meio do material. A NBR 6118 (ABNT, 2014) elenca alguns critérios de projeto que visam à durabilidade das estruturas e coloca que esta propriedade “é altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura”. Neste sentido, a norma estabelece espessuras mínimas de cobrimento, de acordo com a classe de agressividade do ambiente no qual se encontra o elemento estrutural, visando dificultar o ingresso dos agentes agressivos no interior do concreto (NEVILLE, 2013).. Um bom cobrimento das armaduras, com um concreto de alta compacidade, sem “ninhos”, com teor de argamassa adequado e homogêneo, garante, por impermeabilidade, a proteção do aço ao ataque de agentes agressivos externos. Esses agentes podem estar contidos na atmosfera, em águas residuais, águas do mar, águas industriais, dejetos orgânicos etc. Não deve, tampouco, conter agentes ou elementos agressivos internos, eventualmente utilizados no seu preparo por absoluto desconhecimento dos responsáveis, sob pena de perder, ou nem mesmo alcançar, essa capacidade física de proteção contra a ação do meio ambiente (MIRANDA, 2015). Em estrutura de concreto armado, a corrosão da armadura é um problema que se deve ter atenção inicialmente na fase de concepção do projeto,
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