DIAGNÓSTICO DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS

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1 DIAGNÓSTICO DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS José Dinis Silvestre, Eng.º Civil, Mestre em Construção pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito, Eng.º Civil, Professor Associado no Instituto Superior Técnico Este artigo apresenta um estudo relativo às causas intervenientes no processo de degradação de revestimentos cerâmicos aplicados em fachadas de edifícios. Este tipo de revestimento possui um valor estético relevante, podendo mesmo possuir valor arquitectónico e patrimonial assinalável (Figuras 1 e 2). A primeira parte do artigo é constituída por uma proposta de classificação das causas referidas em grupos normalizados (Quadro 1). Na segunda parte, é definida a contribuição de cada uma das tipologias de causas para a ocorrência de anomalias em revestimentos cerâmicos de fachadas, com base num plano de inspecções normalizadas a 64 casos deste tipo de revestimento. Quadro 1 - Classificação das causas das anomalias em revestimentos cerâmicos de fachada [7] C-A ERROS DE PROJECTO C-A1 escolha de materiais incompatível, omissa ou não adequada à utilização C-A2 estereotomia não conforme com as características do suporte C-A3 prescrição de colagem simples em vez de dupla C-A4 dimensionamento incorrecto das juntas C-A5 inexistência de juntas periféricas, de esquartelamento ou construtivas C-A6 existência de zonas do revestimento inacessíveis para limpeza C-A7 deficiente cuidado na pormenorização das zonas singulares C-A8 inexistência ou anomalia dos elementos periféricos C-A9 deformações excessivas do suporte C-A10 humidade ascensional do terreno C-B ERROS DE EXECUÇÃO C-B1 utilização de materiais não prescritos e/ou C-B8 assentamento de ladrilhos nas juntas de incompatíveis entre si dilatação do suporte C-B2 aplicação em condições ambientais extremas C-B9 colagem simples em vez de dupla C-B3 desrespeito pelos tempos de espera entre as C-B10 utilização de material de assentamento ou de várias fases de execução preenchimento de juntas de retracção elevada C-B4 aplicação em suportes sujos, pulverulentos ou C-B11 preenchimento de juntas sujas não regulares C-B12 execução de juntas com largura ou C-B5 desrespeito pelo tempo aberto do adesivo profundidade inadequada / não execução C-B6 espessura inadequada do material de C-B13 preenchimento incompleto das juntas de assentamento C-B7 contacto incompleto ladrilho - material de assentamento assentamento C-B14 desrespeito pela estereotomia do revestimento C-B15 encastramento de acessórios metálicos não protegidos nas juntas C-C ACÇÕES DE ORIGEM MECÂNICA EXTERIOR C-C1 choques contra o revestimento C-C3 concentração de tensões no suporte C-C2 vandalismo / graffiti C-C4 deformação do suporte C-D ACÇÕES AMBIENTAIS C-D1 vento C-D6 humidificação do revestimento C-D2 radiação solar C-D7 acção biológica C-D3 exposição solar reduzida C-D8 poluição atmosférica C-D4 choque térmico C-D9 criptoflorescências C-D5 lixiviação dos materiais do revestimento que C-D10 envelhecimento natural contêm cimento C-E FALHAS DE MANUTENÇÃO C-E1 falta de limpeza do revestimento ou de zonas C-E2 limpeza incorrecta do revestimento adjacentes C-E3 anomalias em canalizações C-F ALTERAÇÃO DAS CONDIÇÕES INICIALMENTE PREVISTAS C-F1 aplicação de cargas verticais excessivas 1

2 Figura 1 - Edifício do final dos anos 40, em Lisboa, com a fachada revestida a ladrilhos cerâmicos [6] 1. Classificação das causas das anomalias Figura 2 - Revestimento cerâmico exterior do Oceanário de Lisboa, datado de 1998 [7] Neste ponto, é apresentado um sistema classificativo de causas prováveis para a ocorrência de anomalias em revestimentos cerâmicos de fachadas de edifícios. As causas foram organizadas em termos cronológicos, conforme se apresenta no Quadro 1. Assim, em primeiro lugar são apresentados os erros de projecto, seguindo-se os erros de execução, surgindo finalmente as acções de acidente de origem mecânica exterior e ambientais, a falta de manutenção durante o uso e a alteração das condições inicialmente previstas (adaptado de [1]) Erros de projecto A análise deste grupo de causas já foi efectuada de forma pormenorizada num conjunto de dois artigos publicados recentemente na revista Arquitectura e Vida ([2];[3]). No caso dos revestimentos cerâmicos de fachadas, a elaboração do caderno de encargos tem de seguir uma perspectiva exigencial, de modo a que todos os componentes a aplicar possuam um nível de desempenho adequado ao tipo de acções a que estarão sujeitos. Outro aspecto que tem de ser cuidado corresponde à definição da estereotomia do revestimento, a qual tem de ter em consideração a largura das juntas do revestimento cerâmico e as particularidades da fachada onde este vai ser aplicado Erros de execução A aplicação de revestimentos cerâmicos em fachadas corresponde à utilização em que os cuidados têm de ser mais efectivos. Em Portugal, onde a maior parte da construção recente tem sido efectuada no litoral (entre 1991 e 2001, o conjunto Grande Lisboa, Grande Porto e Península de Setúbal representou mais de 70% da construção habitacional [4]), existe grande probabilidade de, no momento de aplicação do material de assentamento dos ladrilhos sobre o suporte, a radiação solar ou a intensidade do vento serem tais que acelerem a secagem e diminuam o tempo aberto 1 desse material. Torna-se por isso fundamental controlar o tempo aberto do material de assentamento, para que este não esteja seco ou debaixo de chuva quando são aplicados os ladrilhos. Esse factor iria pôr em causa a durabilidade do sistema de revestimento, devido à ineficácia da colagem entre os dois materiais. A escolha do material de assentamento por parte do aplicador deve ter em consideração o respectivo tempo aberto, tendo em conta a orientação e a insolação das fachadas, a velocidade do ar e o tipo de material do suporte, podendo levar à opção por uma solução diferente da descrita pelo projectista [5]. Os erros de execução cometidos nas fases de preparação do suporte e aplicação do material de assentamento, como a espessura excessiva da camada de regularização [8] ou a existência de falhas nesta camada (Figura 3), são difíceis de diagnosticar. Apesar disso, estes foram incluídos na presente classificação por poderem ter influência directa no processo patológico. 1 Intervalo de tempo máximo para o acabamento, desde o momento da aplicação de uma argamassa [18]. 2

3 Também na fase de assentamento de ladrilhos, o não abatimento ou o abatimento incorrecto dos cordões de cola (quando se utiliza um material de assentamento pré-doseado de fábrica) constitui uma causa frequente de ocorrência de anomalias (Figuras 4 e 5), nomeadamente do empolamento e do descolamento precoces dos ladrilhos. A fase correspondente ao preenchimento das juntas (Figura 6) entre ladrilhos pode originar anomalias diversas quando é efectuada de forma incorrecta. Estas anomalias ocorrem quando são utilizados produtos ou equipamentos inadequados ou quando o preenchimento é efectuado sem pressionar suficientemente o produto, resultando assim juntas de preenchimento incompleto e com vazios Acções de origem mecânica exterior Estas acções são difíceis ou mesmo impossíveis de prever ou evitar. Como tal, terá de ser tida em conta na fase de projecto, e de acordo com as características específicas de cada caso, a especificação das características de resistência física exigíveis aos ladrilhos a utilizar. Uma das acções possíveis de prever, pela sua universalidade actual, corresponde à execução de graffiti (Figura 7). Os revestimentos cerâmicos de fachadas, pela sua exposição natural, tornam-se um meio de divulgação preferencial desta polémica forma de arte [13]. A concentração de tensões ou a deformabilidade excessiva do suporte podem transmitir ao revestimento cerâmico estados elevados de tensão, caso o material de assentamento não possua características que permitam a degradação das tensões que lhe são transmitidas. Como os ladrilhos cerâmicos possuem uma resistência à tracção desprezável, qualquer tensão desse tipo que lhes seja aplicada no plano do revestimento leva à ocorrência de fendilhação (Figura 8). Argamassa de regularização Camada de assentamento Ladrilhos Suporte Falhas de preenchimento Figura 3 - Empolamento devido a falhas de preenchimento na camada de regularização do suporte [9] Figura 4 - O abatimento dos cordões de cola possibilita o preenchimento completo do tardoz dos ladrilhos [10] Figura 5 - Utilização de um maço de borracha para garantir o abatimento dos cordões de cola [11] Figura 6 - Preenchimento de uma junta de movimento com pistola motorizada [12] 3

4 Figura 7 - Graffiti detectados num revestimento cerâmico exterior de um edifício [7] Figura 8 - Fendilhação dos ladrilhos na fachada de um edifício histórico [7] 1.4. Acções ambientais O nível de gravidade das acções ambientais depende do grau de exposição do revestimento e da intensidade com que se verificam as acções em cada fachada. As acções ambientais apresentam uma importância fundamental em Portugal, devido à grande densidade de construção existente na faixa costeira (conforme já foi referido). A combinação dos agentes climáticos característicos destas zonas (como grande frequência de precipitação, humidade relativa do ar elevada, grande incidência solar e vento forte) e a sua intensidade tornam o processo patológico mais intenso [14]. As principais acções ambientais que actuam em fachadas são a chuva, o vento e a radiação solar. A acção conjunta do vento e da chuva pode levar à degradação acelerada do revestimento, se neste ocorrer uma simples anomalia num ponto singular (fissuração ou deterioração do material de preenchimento da junta, por exemplo) que permita a entrada de água até à camada de assentamento ou até ao suporte. Esta anomalia irá alastrar, degradando a camada de assentamento e levando ao descolamento dos ladrilhos cerâmicos, de forma tanto mais rápida quanto maior for a intensidade da acção conjunta do vento e da chuva sobre a fachada [7]. Também a acção isolada da humidade ambiente, quando apresenta um nível elevado no momento da aplicação dos ladrilhos, pode levar não só ao descolamento precoce do revestimento, como também à ocorrência de criptoflorescências ou eflorescências, devidas à humidificação dos sais solúveis presentes principalmente no material de assentamento ou no suporte (Figura 9). Outra acção ambiental [14] corresponde à formação de microorganisms (colonização biológica com algas, líquenes e musgos), principalmente nas juntas do revestimento, em zonas húmidas e pouco soalheiras. Mais raramente, pode ocorrer a formação de macrorganismos, como vegetação, com raízes incrustadas sob o próprio revestimento (Figura 10) Falhas de manutenção A manutenção dos revestimentos cerâmicos influencia directamente a sua durabilidade [15]. A perspectiva de que os ladrilhos cerâmicos têm uma durabilidade ilimitada é incorrectamente associada a uma durabilidade eterna do próprio revestimento, levando a que sejam negligenciadas as necessárias operações de limpeza e conservação. 4

5 Figura 10 - Aparecimento de vegetação nas juntas do revestimento devido à acumulação prolongada de humidade na parede [7] Figura 9 - Eflorescências num revestimento cerâmico de fachada devido à drenagem frequente de água [7] As operações de limpeza periódica de revestimentos de fachadas são em muitos casos dificultadas pela não existência de meios de acesso ou plataformas de trabalhos suspensas (bailéus), nem soluções arquitectónicas que permitam a fixação de equipamentos de manutenção e limpeza [16] Alteração das condições inicialmente previstas Este grupo de causas corresponde ao uso inadequado dos revestimentos cerâmicos [17], tendo como consequências principais anomalias que se restringem à superfície do revestimento, como o desgaste, a riscagem e o enodoamento. No entanto, a médio prazo, a não reparação dessas anomalias poderá provocar o descolamento dos ladrilhos. Incluem-se ainda neste grupo as alterações de severidade, do tipo ou da intensidade, da utilização dos elementos revestidos, como o aumento das cargas aplicadas. 2. Diagnóstico dos revestimentos cerâmicos inspeccionados Partindo da classificação de causas prováveis de anomalias apresentada (e de uma classificação tipificada de 21 anomalias em revestimentos cerâmicos [7]), foram inspeccionados 64 casos de revestimentos cerâmicos de fachada. Os revestimentos estavam distribuídos por 29 edifícios em Portugal Continental e no Arquipélago dos Açores e tinham uma média de idades de 26 anos. Este plano de inspecções, que incluiu apenas a observação visual dos revestimentos, teve como objectivo comprovar as causas que mais contribuem para a ocorrência de anomalias neste tipo de revestimento. Nalgumas situações, o correcto diagnóstico da situação patológica obriga à execução de ensaios in-situ ou em laboratório (destrutivos ou não-destrutivos) aos elementos que compõem o revestimento. Podem também ser utilizados métodos simples de diagnóstico para relacionar as características das anomalias observadas com as potenciais causas, como se vê na Figura 11, onde a fissuração do revestimento cerâmico de fachada resulta, com um elevado grau de probabilidade, da deformação por fluência das vigas em consola que suportam oito pisos de um edifício residencial. Figura 11 - Diagnóstico da causa de fissuração de um revestimento cerâmico de fachada [7] Através da análise estatística das causas associadas à ocorrência de cada anomalia nos revestimentos inspeccionados, foi possível construir gráficos de frequência relativa de ocorrência das mesmas, os quais permitem retirar algumas conclusões de interesse. Pode-se observar, na Figura 12, que as 5

6 acções ambientais (C-D) e os erros de projecto (C-A) surgem como as tipologias que mais contribuem para a ocorrência de anomalias. Como tal, é de todo o interesse divulgar de forma programada e incisiva a tecnologia e soluções de concepção de revestimentos cerâmicos de fachada entre todos os intervenientes no processo construtivo, para permitir também que os materiais utilizados sejam os adequados a cada utilização e a todo o tipo de acções a que podem ser submetidos [2]. Figura 12 - Percentagem de ocorrência dos grupos de causas em fachadas [7] Convém realçar a reduzida frequência de ocorrência das causas correspondentes a erros de execução (C-B), o que se explica pela dificuldade em obter informações acerca de intervenções construtivas que já se realizaram há um ou mais anos. A reduzida percentagem correspondente às acções de origem mecânica exterior (C-C), apenas 9%, explica-se pela inacessibilidade das fachadas aos transeuntes, encontrando-se estas naturalmente mais expostas às acções ambientais (39%), conforme já foi referido. O grupo de causas C-F, correspondente à aplicação de cargas excessivas sobre o revestimento, praticamente não afecta as fachadas (1%), sendo este facto explicado pela reduzida exposição das fachadas a cargas directas de valor superior às que podem suportar. O grupo de causas correspondente às falhas de manutenção (C-E) teve uma reduzida frequência (5%) na totalidade das causas assinaladas. As observações efectuadas em relação ao gráfico apresentado na Figura 12 são realçadas quando se determina, para cada uma das anomalias identificadas na amostra, a contribuição de pelo menos uma causa de determinado grupo para a sua ocorrência. Assim, conforme se apresenta na Figura 13, verifica-se que mais de três quartos das anomalias (80%) são causadas por acções ambientais (C-D) e que 65% das anomalias ocorrem devido a pelo menos um erro de projecto (C-A). Contribuição das causas para o total das anomalias em fachadas C-A ERROS DE PROJECTO 65% C-B ERROS DE EXECUÇÃO 41% C-C ACÇÕES DE ORIGEM MECÂNICA EXTERIOR 28% C-D ACÇÕES AMBIENTAIS 80% C-E FALHAS DE MANUTENÇÃO 21% C-F ALTERAÇÃO DAS CONDIÇÕES 5% 0% 20% 40% 60% 80% Figura 13 - Contribuição de cada um dos grupos de causas para a ocorrência das anomalias em fachadas [7] 6

7 Regista-se ainda que quase metade das anomalias identificadas (41%) se deve à ocorrência de erros de execução (C-B). Em mais de um quarto (28%) das situações patológicas, houve a contribuição de uma acção mecânica exterior ao revestimento (C-C), o que é justificado pela elevada concentração de anomalias nos pisos inferiores dos edifícios vistoriados. Em 21% dos casos, as falhas de manutenção (C-E) contribuíram para a ocorrência das anomalias, o que resulta da maioria das fachadas inspeccionadas não possuírem meios próprios para a realização de acções de manutenção. 3. Conclusão O diagnóstico de processos de degradação de qualquer elemento construtivo de um edifício, nomeadamente de revestimentos cerâmicos aplicados em fachadas, impõe a padronização das causas que podem estar na origem das anomalias identificadas. A tipologia das causas tem de incluir todos os intervenientes, humanos e ambientais, que afectam o revestimento, desde a concepção até à demolição. A utilização desta metodologia permite determinar a contribuição relativa de cada causa para a situação patológica, para que seja possível prescrever medidas preventivas que impeçam a ocorrência de anomalias. Estas medidas podem ser implementadas na fase de projecto, através da prescrição de soluções de revestimento que possuam um desempenho adequado às solicitações a que vão estar expostas, ou durante toda a vida útil do revestimento, na forma de inspecções e intervenções de reparação. 4. Referências bibliográficas [1] Walter, A. Sistema de classificação para inspecção de impermeabilizações de coberturas em terraço. Dissertação de Mestrado em Construção no Instituto Superior Técnico, Lisboa, Dezembro de [2] Silvestre, José D.; Brito, Jorge de Concepção de revestimentos cerâmicos aderentes. Revista Arquitectura e Vida, n.º66, Lisboa, Dezembro de 2005, pp [3] Silvestre, José D.; Brito, Jorge de Durabilidade de revestimentos cerâmicos aderentes Influência da concepção. Revista Arquitectura e Vida, n.º67, Lisboa, Janeiro de 2006, pp [4] Ministério das Obras Públicas, Transportes e Habitação - Secretaria de Estado da Habitação O sector da habitação no ano de Lisboa, Janeiro de [5] APICER Manual de aplicação de revestimentos cerâmicos. Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro, Coimbra, [6] Pinto, L. Azulejo e Arquitectura - Ensaio de um Arquitecto. Edição Getecno, Lisboa, [7] Silvestre, José D. Sistema de apoio à inspecção e diagnóstico de anomalias em Revestimentos Cerâmicos Aderentes. Dissertação de Mestrado em Construção no Instituto Superior Técnico, Lisboa, Setembro de [8] Just, A.; Franco, L. Descolamentos dos revestimentos cerâmicos de fachada na cidade do Recife. Boletim Técnico n.º 285 do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil, [9] Sanderford, P.; Paul, R. Problems encountered with adhesive fixed tile systems in the Asia Pacific Region. Proceedings Conference on Adhesives Technology in the Architectural Application of Ceramic Tiles, Trade Link Media Pte. Lda., Singapore, [10] Mapei, catálogo de materiais de assentamento, Portugal, [11] Weber, catálogo de materiais de assentamento e de preenchimento das juntas, Portugal, [12] Teais, Catálogo de acessórios para execução de juntas de revestimentos cerâmicos, [13] Resende, M. Manutenção preventiva de revestimentos de fachadas de edifícios: limpeza de revestimentos cerâmicos. Dissertação de Mestrado em Engenharia, Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil, [14] Ferreira, T. Arquitectura e durabilidade - prevenção de anomalias na faixa costeira Dissertação de Mestrado em Construção no Instituto Superior Técnico, Lisboa, Dezembro de 2004, Capítulo 6. [15] Campante, E. Metodologia de diagnóstico, recuperação e prevenção de manifestações patológicas em revestimentos cerâmicos de fachadas. Tese de Doutoramento em Engenharia, Escola Politécnica da USP, São Paulo, Brasil,

8 [16] Medeiros, J. Tecnologia e projecto de revestimentos cerâmicos de fachadas de edifícios. Tese de Doutoramento em Engenharia, Escola Politécnica da USP, São Paulo, Brasil, [17] Lucas, J.; Abreu, M. Patologia e reabilitação das construções. Edifícios. Revestimentos cerâmicos colados. Descolamento. Relatório 367/03 - NCMC, LNEC, Lisboa, Novembro de [18] European Mortar Industry Organization EMOdico - Technical Dictionary. 3 rd Edition, Dezembro de